创客空间通常有数百种有价值的工具可供其成员使用。这些工具可以在房间之间以及项目之间导航。没有真正的好方法可以了解特定工具在特定时间的位置。在完成一个令人兴奋的项目的肾上腺素激增中，纸质签出系统经常被遗忘，并且您不能总是指望人们正确地收拾东西（尽管他们确实应该这样做！）。物品很容易放错地方和丢失，有时会持续数周！本文中包含的硬件和软件项目旨在提供一种经济实惠的方法来跟踪这些工具和其他有价值的项目。该解决方案使用远程超高频RFID技术来标记和监控物品。这个解决方案也可以在家里实施：如果需要的话，工作区、书房和车库（当然是在那个难以捉摸的菲利普的头螺丝刀上！！）。为了保持解决方案的价格合理，在部署实际监视器和天线时，大部分成本都是预先支付的。可以使用廉价的EPCGen2无源RFID贴纸、卡片或钥匙扣标记任意数量的单个物品。这意味着该解决方案可以经济有效地扩展。简而言之，多个RFID阅读器被部署到整个建筑的不同房间，并且根据房间大小，您甚至可以将多个阅读器部署到同一个房间。这些阅读器（在本文中也称为监视器）将收集带有监视器IP地址的特定标签的时间戳读数，并将这些数据提供给托管在Azure上的云WebApi服务。还提供了一个ASP.NETMVCWeb应用程序UI，允许消费者注册他们的RFID阅读器（监视器）和标签。Web应用程序还有一个清单屏幕，他们可以在其中查看项目的最后一个已知位置（基于提供最新读数的监视器的位置）以及该项目最新读数的时间戳。所需硬件-带有WindowsIoTCore的RaspberryPi2（每台显示器1个）-CP2102USB转UARTTTL转换模块（每台显示器1个）-CottonwoodUART远程UHFRFID阅读器板（每台显示器1个）-中远程UHFRFID天线（商业级圆形天线是最好的，在我的情况下，我不得不保持个人预算，所以这个概念验证使用8dbi定向天线）（每台显示器1个）-天线适配器电缆（每台显示器1个）-5VDC2A电源，带中心正极5.5x2.1mm桶形连接器（每台显示器1个-Cottonwood板需要自己的电源）-一系列UHFRFID标签（贴纸、卡片、钥匙扣）硬件设置硬件设置非常简单。首先拿起您的CP2102USB到UARTTTL转换模块并连接3根线：接地(GND)、TX和RX。连接以下电线：-CP2102GND到白杨木GND-CP2102TX到白杨木RX-CP2102RX到白杨木TX接下来将您的天线和5VDC/2A电源桶连接器连接到您的Cottonwood板上。将Cottonwood安装到您的RaspberryPi中就像将转换模块插入可用的USB端口一样简单。软件概述该解决方案由两部分组成。一个在线Web应用程序，允许用户注册他们的监视器和标签，以及一个WindowsIoT核心后台应用程序，负责读取标签并将数据发送到云（在线Web应用程序提供的WebApi服务）。用户需要做的第一件事是访问Web应用程序以注册他们的监视器和标签。注册显示器时，用户提供IP地址（我更喜欢MAC地址，但找不到在WindowsIoTCore中检索该地址的好方法）及其物理位置（最有可能是房间，如Den或车库）。然后，用户将注册他们的标签并描述与其关联的项目。Web界面还提供了一个Inventory视图，用户可以访问该视图以查看其物品的最后一个已知位置（基于提供读取的监视器）以及最后一次读取的时间戳。在这个项目中，RaspberryPi将在无头模式下运行，这意味着没有用户界面（尽管如果你将它部署到有头设备上不会有任何伤害）。将在Pi上运行以收集UHFRFID标签库存的应用程序的项目类型是WindowsIoTCore，后台应用程序类型。提供的源代码中包含一个RfidScanner解决方案（请参阅代码部分中的存储库，该解决方案中的代码内嵌了大量文档）。此解决方案包含两个单独的项目。首先，有一个通用应用程序类库(CottonwoodRfidReader.csproj)，其中包含用于简化Cottonwood板的通信和配置的Cottonwood类。此类包含打开或关闭天线、设置读取频率和执行标签库存扫描的方法。解决方案中的第二个项目是RfidScannerUniversalWindows后台应用程序项目。正是这个应用程序将使用上述Cottonwood类来扫描RFID标签并将信息发送到托管在Azure上的云WebApi服务。此服务的源代码可以在Tracker中找到。Web解决方案，它与我们之前审查过的监视器和项目管理网站一起部署（请参阅代码部分中的存储库）。RfidScanner项目使用串行通信，因此，如果您只使用部分代码，请确保在Package.appxmanifest文件中添加设备功能：将这一切汇集在一起​​！在我的概念验证中，我的书房中有一台显示器，在我的基于WindowsIoTCore的显示器的读取范围内有2个RFID贴纸。我在厨房安装了一个辅助监视器，以及一个RFID标签。我发现有点太晚了，我只有一个5VDC2A桶形电源适配器，所以我一次只能运行一个显示器。我已经通过Azure上托管的Web界面注册了我的显示器和3个贴纸标签。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。原文链接丨以上内容来源网络，如涉及侵权可联系删除。

如何使用CATALEX的串行Mp3播放器只需要一个库(#include)，并且一些简单的函数：如何使用HC-SR04超声波范围不需要库，反正很容易使用。我刚刚把我之前的hc-sr04帖子放在这个函数中：如何同时使用它们版本1：简单的mp3距离触发器如果您还没有该库，请先安装它()。在这个版本的代码中，如果有东西接近50厘米，那么它会触发mp3音频。我用它用一个非常响亮的“惊喜混蛋”剪辑来吓唬我的室友。注意：完整.ino代码在下面的项目附件中。如何同时使用版本2和Disturbancemp3距离触发器此版本不关心距离，只检测读数之间的差异。如果错误突然触发，if(gap>20){.......我们需要在循环外声明新变量。我在代码的开头这样做了。intfirstTime=0;//weneedtodeclarefirstTimeoutsidethelooplongDistance,auxDistance,gap=0;voidloop(){Distance=measureDistance(trigPin,echoPin);//measuredistanceandstoregap=abs(Distance-auxDistance);//calculatethedifferencebetweennowandlastreadingif(firstTime==0){//necesaryforstabilitythingsauxDistance=Distance;gap=0;//doesitonlythefirsttimeafterplayasongtoavoidfirstloopmalfuntcionfirstTime++;delay(1000);}if(gap>20){//ifdistancevariationis20cmsendCommand(CMD_PLAY_WITHFOLDER,0X0201);//playthefirstsongofthesecondfolderfirstTime=0;//avoiderrors!!wedontlikeerrorsdelay(2000);}Serial.print("NewDistace:");//debuggggggSerial.print(Distance);Serial.print("OldDistance:");Serial.print(auxDistance);Serial.println(gap);delay(300);auxDistance=Distance;//storethevaluefortheif()inthenextloop}如何同时使用它们版本3：两个距离传感器使用两个距离传感器，您实际上可以猜测运动的方向，因此我做了一个程序，根据人的运动方向显示“hello”或“bye”。首先，我们定义另外两个DIGITAL引脚来控制第二个HC-SR04：新变量！在setup()我们添加新的引脚声明。我们更改measureDistance()函数，现在函数从参数中读取引脚。在我们的loop():voidloop(){Distance=measureDistance(trigPin,echoPin);//measuredistance1andstoreDistance2=measureDistance(trigPin2,echoPin2);//measuredistance2andstoregap=abs(Distance-auxDistance);//calculatethedifferencebetweennowandlastreadinggap2=abs(Distance2-auxDistance2);//calculatethedifferencebetweennowandlastreadingif(firstTime==0){//necesaryforstabilitythingsauxDistance=Distance;auxDistance2=Distance2;gap=0;gap2=0;//doesitonlythefirsttimeafterplayasongtoavoidfirstloopmalfuntcionfirstTime++;delay(2000);}if(gap>20andgap2sendCommand(CMD_PLAY_WITHFOLDER,0X0201);//playthefirstsongofthesecondfolderfirstTime=0;//avoiderrors!!wedontlikeerrorsSerial.println("RIGHTMOVEMENTDETECTED");delay(2000);}if(gap2>20andgapsendCommand(CMD_PLAY_WITHFOLDER,0X0202);//playthesecondsongofthesecondfolderfirstTime=0;//avoiderrors!!wedontlikeerrorsSerial.println("LEFTMOVEMENTDETECTED");delay(2000);}Serial.println("\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\");//debuggggggSerial.print("NewDistace:");//debuggggggSerial.print(Distance);Serial.print("OldDistance:");Serial.print(auxDistance);Serial.print("GAP");Serial.println(gap);Serial.print("NewDistace2:");//debuggggggSerial.print(Distance);Serial.print("OldDistance2:");Serial.print(auxDistance);Serial.print("GAP2");Serial.println(gap);Serial.println("\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\");//debuggggggdelay(300);auxDistance=Distance;//storethevaluefortheif()inthenextloopauxDistance2=Distance2;//storethevaluefortheif()inthenextloop}Disturbance2=0;left=0;right=0;delay(1000);//waittoavoiderrors}delay(300);auxDistance=Distance;//storethevaluefortheif()inthenextloopauxDistance2=Distance2;//storethevaluefortheif()inthenextloop}如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。原文链接丨以上内容来源网络，如涉及侵权可联系删除。

它只是一个由Arduino控制的简单数字时钟，无需使用任何RTC模块（实时时钟）。每次打开此时钟时，您都必须将其设置为当前时间，就像家庭中的模拟时钟一样。我的目标是让初学者了解如何仅使用简单的材料而不使用大量难以理解的代码来使用Arduino。那么让我们开始吧。开始吧任何没有使用面包板经验的人，连接电线都可以轻松制作这个电路。没有什么可担心的，只需按照图表并使用公跳线连接，或者您可以使用穿孔板并焊接所有东西。按照电路图：首先连接液晶显示器、触觉开关、电阻器和电位器。如果您在连接电路时遇到问题，请按照下面给出的分步图进行操作：编程然后使用ArduinoIDE将下面给出的代码上传到您的Arduino：完成与Arduino的连接。这就是您构建的Arduino数字时钟。测试现在通过连接USB电缆或使用12V适配器为Arduino供电。Arduino应该启动并且LCD背光应该发光。如果您在LCD上看不到任何内容，请不要担心。尝试转动电位器，您可以看到文字变得更清晰。当您达到所需的对比度时停止转动。根据电路图，右边的按钮是改变小时，左边的按钮是改变分钟。最后一件事您可以通过更改以下内容来更改时间下方显示的消息：代码中的文本。将HAVEANICEDAY更改为GOODMORNING、GOODEVENING或其他任何内容。保存它，然后将其重新上传到Arduino。此外：设计时钟主体现在你已经在面包板上构建了电路，将它转移到一个预制板上，这样你就可以把所有东西都放在一个盒子里。将所有内容复制到预制板上并不难。但请记住不要将按钮焊接在预制板上，使用一些电线延长按钮，以便我们可以将其粘在盒子外面既然我们已经构建了时钟机制、显示器和所有这些，让我们构建一个主体来容纳我们所有的电子设备。我更喜欢使用纸板来制作它，因为它更容易使用，而且最重要的是它是可生物降解的。制作盒子我们将制作一个盒子，里面装着我们所有的电子产品、Arduino等。盒子的要求尺寸是8cm（长）x5cm（宽）x4cm（高）通过在硬纸板上绘制图表或将下面给出的（真实的盒子模板）模板打印在A4纸上，然后将其粘贴到硬纸板上，将模板复制到纸板上。剪下模板。剪下标有“x”的矩形，以便可以看到LCD显示屏。沿着红线切割，这样我们就可以折叠所有东西来制作一个盒子。将电子设备放入盒子内。折叠所有东西并用热胶粘住它们。切孔，以便您可以取出按钮并将它们粘在盒子的侧面，并连接12伏适配器为电子设备供电。建立圈子想知道我为什么选择这种设计吗？这是因为我打算为这个时钟添加更多功能，当我完成它时，我会告诉你们。剪出三个圆圈，一个半径为75厘米，第二个半径为65厘米，另一个半径为55厘米，如下面的模板所示在每个圆圈的中间切出一个7厘米x2厘米的矩形，或者您可以使用粘贴在纸板上的印刷模板将其切出。用您最喜欢的颜色绘制圆圈，并添加您自己的设计！在大圆圈的顶部贴上与切口矩形对齐的中等大小的圆圈，然后以相同的方式将较小的圆圈贴在它上面把这一切放在一起将包含所有电子设备的盒子粘贴在大圆圈的背面，将LCD的显示与我们的切口矩形对齐。使用热胶枪将它们全部粘在一起。在时钟的背面粘上一个挂钩或类似的东西，这样你就可以把它挂在墙上启动你的时钟使用按钮调整时间挂在墙上！到这里，您已经制作了自己的Arduino数字时钟。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。原文链接丨以上内容来源网络，如涉及侵权可联系删除。

故事开始于有一天我到家的时候，我发现推拉门的遥控器坏了。“电池！”我想，但这不是原因。我稍微调查了一下，当我取下门电机的盖子时：在电子控制板和塑料支架之间的一个小空间里，估计是小爬虫碰到了220V的扣子，产生了短路。结果所有的电路都被烧毁了。我已经从电路板上删除了一些可以保存以用于我的项目的组件，但您可以在这张照片中看到它是如何结束的。在那一刻，我决定这可能是制作Arduino项目和完全重建控制单元的完美借口。警告对于这个项目，您将不得不处理直接连接到220V（或110V）的组件。请注意，如果您对此类安装不是很熟练，这可能会很危险。请小心并谨慎行事。在连接到实际电机电路之前，请务必执行模拟。元件和电路该项目分为几个部分，但我在这里展示的是Arduino电路，它控制电机和信号灯的旋转，并考虑到限位开关传感器和安全光电管的状态。起初，你可能认为它很容易构建和编程，但我可以向你保证，我必须克服很多困难，使这个项目如此令人兴奋。整个项目的其他重要组成部分是：220V电​​动马达和物理导轨和机械装置：这些不受蜥蜴动作的影响。发出“打开”命令的远程无线电接收器：我使用了一个包含遥控器和接收器的商用现成单元。220V继电器支持电机使用的大电流。主控单元由ArduinoNano和其他兼容配件制成，如OLED显示器和继电器模块。这就是我在此门户中向您展示的内容。我还添加了一些改进和一些未包含在商业原始控制单元中的自动化操作。此项目的引脚以下信息总结了组件的引脚以及如何连接它们：如您所见，对于这个项目，我使用了直接连接到电路板上的OLED显示器。在正常工作条件下，该显示器位于机构和电子设备的保护罩内。因此，您无法看到它。事实上，此显示仅用于在您调整设置和对代码进行微调（例如最大时间调整）时检查组件的状态。该显示器提供的信息也可以发送到串行端口并从带有ArduinoIDE软件的笔记本电脑检查，但我发现这个小显示器是一种很酷的方式来操作该装置，而无需使用任何笔记本电脑或其他设备。OLED中显示的信息如下：正在执行的代码阶段（开门、关门、等待“打开”命令、主循环……）主要动作的经过时间（打开、再次关闭和关闭之前等待）光电状态（当某人或某物处于关闭路径时处于活动状态）CLOSED限位传感器状态（当门完全关闭时激活）OPENED限位传感器状态（当门完全打开时激活）OPEN命令信号（当按下遥控器并且无线电模块激活继电器时激活）注意：我使用的OLED显示屏为0.96英寸，分辨率为128x64像素。该显示器可以使用I2C或SPI与控制设备（在本例中为ArduinoNano）进行通信，我使用的是SPI（串行外设接口）。流程图以下流程图以可读的方式总结了软件代码：如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。原文链接丨以上内容来源网络，如涉及侵权可联系删除。

本方案是用于盲人和视障人士移动的移动电子设备。故事UltrasonicSight是一种用于盲人和视障人士的移动、社交和福利的电子设备。开发这种设备的想法源于与设备市场有关的几个方面以及日常盲人和视障人士的问题。关键事实全世界估计有2.85亿人视力受损：3900万人失明，246人视力低下。世界上大约90%的视障者生活在低收入环境和/或发展中国家。82%的失明者年龄在50岁及以上。在全球范围内，未矫正的屈光不正是中度和重度视力障碍的主要原因；白内障仍然是中低收入国家失明的主要原因。100多位盲人访谈遇到的问题街道上道路交通和街道上的人（通常在大城市遇到）噪音太大。盲人城市道路通常不存在、磨损或不正确，可能导致恐慌或致命危险。害怕在街上迷路或迷路。实际市场上的设备由于技术陈旧或不适合红外技术等在外部环境中受到强烈明亮折射的目的而出现错误或扭曲的浮雕不准确。被导盲犬帮助的尴尬。超声波瞄准具基于genuino101、振动电机、扬声器、超声波传感器和心率和血氧饱和度传感器（IR+Led）的设备。智能手机应用程序将通过BT链接到设备（后端在云中）。超声波瞄准具有什么作用？由于超声波模量和适当的算法，该设备可以在人行道和汽车上反向释放孔、台阶、道路标志。该设备在功能和使用上完全取代了手杖，实际上盲人必须不断地从右向左移动设备，反之亦然，以不断监控他面前的区域，因为设备会减轻它会振动的东西和声音取决于检测到的物体距离，及时通知用户可能的危险。如果设备从各个方向释放物体并且心率异常，设备会通过BT与应用程序同步，向最近的“朋友”人报告可能的恐慌情况，以确保急救。在这种情况下，同样，从采访到盲人和视障人士，最好降低超声波检查的强度，以避免由于警报引起的恐慌情况。该应用程序将获取GPS和重要数据，并通过适当的API将它们加载到地理地图上，该地图仅对用户的朋友和亲戚可用，因此在需要时始终可以找到，就像之前的场景一样。地图有多种用途：紧急情况：报告坐标和重要参数。信号位置，可以通过语音指示引导回家（逐步导航）。可以使用语音指示轻松地与朋友见面并保持联系。可以保存常用路径并设置“安全”位置。

为了在手机上做一些基本的算术而脱下手套似乎总是非常低效和烦人，因为一旦你脱下手套，之后立即戴上手套是一场噩梦。因此，我设计了这款手势计算器，让我可以进行所有这些基本计算，而无需脱下手套或担心污染我的手机。我现在也想深入研究tinyML，所以感觉这是一个合适的项目，可以在PocketBeagle上实现我的第一个TFLite项目。构建说明从硬件的角度来看，这个项目非常简单，您只需要PocketBeagle、MPU6050IMU和OLED屏幕。由于PocketBeagle对你们中的一些人来说可能是一个不熟悉的平台，我在这里附上它的引脚图。图表的顶部对应于微型USB端口。将电源轨连接到P1_14和/或P2_23将接地轨连接到P1_16和/或P2_21将SCL从P1_28连接到面包板将SDA从P1_26连接到面包板OLED屏幕和MPU6050都使用I2C，因此请按照封装和图表中的指示连接SCL和SDA将MPU6050、PocketBeagle和Screen装入3D打印机箱最终产品应该看起来像这样（尽管您的电缆管理可能比我的要好）代码项目结束时链接的存储库中有4个主要文档，以及配置PocketBeagle引脚和运行脚本所需的2个附加文件。Acquisitionacquisition.py从MPU6050收集原始加速度计和陀螺仪的数据。我设置了2Gs加速度的阈值来检测手势何时开始，然后我收集固定的350个样本，对应大约2秒，以使其一致且易于稍后输入到TensorFlow模型中。VisualizationandWaveletTransform来自IMU的原始数据由350个样本组成，因此它可以捕获整个运动，但是，我们实际上并不需要那么多样本来完全捕获运动的整体要点。这就是小波变换的用武之地。它所做的是保留信号的形状，同时改变其时间扩展，从本质上减少样本数量，而有用信号的损失很小。(cA1,cD1)小波变换的结果是2个向量：一个是近似系数，一个是细节系数。通过将信号分成2个独立的信号，这使可用于分类的特征数量翻了一番。我们还可以通过使用不同的小波（cA2、cD2）来创建更多特征。数据可视化.ipynb还生成为手势收集的整个数据的可视化，这使我能够分析不同的手势作为信号的样子并调整我的手部动作。TrainingtheMachineLearningModel所有数据处理和模型训练都可以在repo的TrainingModel.ipynb中找到。来自小波变换的数据帧包含24列，对应于6个原始数据列乘以每个小波变换乘以2次变换的2个结果。首先对数据集进行标准化，将值从0映射到1，然后将每个手势的值展平为单个向量，以便更轻松地与TensorFlow集成。之后，数据集被分为3部分：训练(70%)、测试(15%)、验证(15%)。我使用了StratifiedShuffleSplit而不是典型的test_trainsplit。由于我的训练数据集非常小，根据训练期间哪些手势更为普遍，存在很多可变性，因此分层shuffle确保所有部分的手势分布相同。对于实际模型，我使用了来自TensorFlow的顺序Keras模型。经过一些参数优化，我得到了我当前的模型架构，它在精度和大小之间提供了很好的折衷（因为我们在SoC上运行，我们希望模型相对较小以获得良好的性能）。为每个隐藏神经元层添加了Dropout层，以防止在训练数据集上过度拟合。尽管原始手势数据看起来相当嘈杂和复杂，但在处理数据和训练神经网络后，该模型在测试数据上仍然达到了90%以上的准确率。要真正利用TinyML的强大功能，您需要使模型与PocketBeagle兼容。我将模型转换为TensorFlowLite模型。InferenceontheGo存储库中的最后一个代码文件predict.py包含类似于我在上面所做的代码。它使用与获取相同的过程获取数据，然后执行小波变换和归一化，唯一的区别是我优化了代码，主要将NumPy用于PocketBeagle。要运行实际推理，您首先需要从模型中分配张量。然后，您可以将数据传递给解释器，它会生成一个具有每个预测置信度的数组。操作说明设备设置为在启动时运行推理代码，因此您只需插入PocketBeagle，等待几分钟后，它应该已启动并准备好预测手势。计算器的流程如下：画出空中的第一个数字轻弹手腕（这会将计算器推进到操作员选择器）画一个数字1-5来选择你想要的运算符画出空中的第二个数字再次轻弹手腕计算结果虽然在训练期间模型在测试数据上达到了90%以上的准确率，但在实际使用设备和执行手势时，准确率肯定较低，很可能是由于不同手势的执行方式和信号噪声的固有差异这是。从多个做手势的人那里收集更多的训练数据将使网络能够更好地将其学习推广到手势。在这个项目的未来迭代中，也可以为计算器实现更多的运算符和更好的选择它们的方法。在那之前，我认为最重要的补充是创造一个更好的外壳，允许更一致的读数并稳定OLED显示器。由于该设备作为腕带佩戴，添加某种形式的生物测量设备（例如PPG）将允许使用类似的设备通过在不同参数上训练模型来监控健康状态或身体活动。本方案所用到的一些代码如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

第一个为盲人设计的可穿戴技术使用超声波检测障碍物通过振动/蜂鸣声通知用户盲人第三只眼是一项创新，它通过超声波检测附近的障碍物并通过蜂鸣声或振动通知盲人，帮助盲人快速、自信地导航。他们只需要将这个设备当作带子或布来佩戴。据世界卫生组织估计，全世界有3900万人失明。他们在日常生活中遭受了很多苦难。受灾者使用传统白手杖多年，虽然有效，但仍存在诸多弊端。另一种方式是养宠物，比如狗，但真的很贵。因此，该项目的目标是开发一种廉价且更有效的方法，帮助视障人士以更大的舒适度、速度和信心进行导航。项目的新颖性：这是第一个盲人可穿戴技术，解决了现有技术的所有问题。现在有很多用于视障人士导航的仪器和智能设备，但其中大多数都存在一定的携带问题，主要缺点是需要大量培训才能使用。这项创新的主要特点之一是，每个人都可以负担得起，总成本不到25美元。市场上还没有这样的设备可以像布一样穿着并且具有如此低的成本和简单性。当大规模使用时，随着原型的改进，它将极大地造福社区。第1步：现有系统白手杖宠物狗智能设备（例如：Vision百叶窗的手电筒）现有系统的问题：白手杖-可能容易破裂/折断，手杖可能会卡在不同物体的路面裂缝处。导盲犬-巨大的成本。常见缺点（包括智能设备）携带不方便，需要大量培训才能使用盲人第三只眼的特点：佩戴此设备可以完全避免使用白手杖等其他设备。该设备将帮助盲人导航而无需手持对他们来说有点烦人的棍子。他们可以简单地将它当作带子或布来佩戴，并且它可以非常准确地发挥作用，他们只需要很少的培训就可以使用它。第2步：项目的完整描述我设计了一个基于Arduino板的特殊可穿戴设备，它可以像百叶窗布一样佩戴。该设备配备了五个超声波传感器，由五个模块组成，这些模块连接到身体的不同部位。其中，双肩两颗，双膝两颗，手上一颗。使用五个超声波传感器，盲人可以在他们周围的五维视图中检测到物体，并且可以轻松地走到任何地方。当超声波传感器检测到障碍物时，设备会通过振动和蜂鸣声通知用户。振动的强度和蜂鸣的频率随着距离的减小而增加，这是一种全自动设备。功能改进：整个项目可以做成夹克的形式，这样设备就不需要一件一件地佩戴了。使用专门设计的板卡代替arduino和高质量的超声波传感器使响应更快，使设备能够在拥挤的环境中工作。第3步：在视障人士的帮助下成功测试。第4步：想法的原型设计-使用的零件材料5xArduinopromini5x超声波传感器5x预制板5x振动马达5个蜂鸣器5x红色LED5个开关公母头针4x跳线一个移动电源一块3.3伏旧手机电池一些松紧带和贴纸（用作佩戴带）第5步：电路图接线说明。LED、蜂鸣器和振动电机接地到arduino的GND+ve的LED和开关的中间腿到Arduino引脚5+ve蜂鸣器到开关的第一段+ve振动电机到开关的第三条腿超声波传感器超声波传感器引脚VCC-Arduino引脚VCC超声波传感器引脚GND-Arduino引脚GND超声波传感器引脚触发-Arduino引脚12超声波传感器引脚Echo-ArduinoPIN12此处使用的开关用于选择模式。（蜂鸣器或振动模式。）图2-为模块供电-将4arduinopromini连接到USB公针并连接到移动电源。对于手中的模块，使用小型锂电池。第6步：制作模块首先将预制板切割成5X3厘米的尺寸，并将Arduino的母接头焊接到板上。然后焊接蜂鸣器。然后使用胶枪和焊接线连接振动电机。然后连接LED。然后连接交换机。然后连接超声波传感器和电池输入的插头引脚。然后按照电路图所示焊接所有东西。现在将Arduino和超声波传感器连接到板上还将弹性带连接到所有模块。与我们上面描述的相同，还要制作3个模块，但对于手中的一个，有一点不同。在制作最后一个模块之前访问下一步。第7步：编码+制作手部模块使用4根跳线将超声波传感器连接到电路板。然后将3.7伏移动电池连接到该模块。然后如图所示连接松紧带。最后将代码上传到每个Arduino板，并使用移动电源为其他4个模块供电。Arduino中使用的代码：//VISIT:www.robotechmaker.comconstintpingTrigPin=12;//TriggerconnectedtoPIN7constintpingEchoPin=10;//EchoconnectedyoPIN8intbuz=5;//BuzzertoPIN4voidsetup(){Serial.begin(9600);pinMode(buz,OUTPUT);}voidloop(){longduration,cm;pinMode(pingTrigPin,OUTPUT);digitalWrite(pingTrigPin,LOW);delayMicroseconds(2);digitalWrite(pingTrigPin,HIGH);delayMicroseconds(5);digitalWrite(pingTrigPin,LOW);pinMode(pingEchoPin,INPUT);duration=pulseIn(pingEchoPin,HIGH);cm=microsecondsToCentimeters(duration);if(cm0){intd=map(cm,1,100,20,2000);digitalWrite(buz,HIGH);delay(100);digitalWrite(buz,LOW);delay(d);}Serial.print(cm);Serial.print("cm");Serial.println();delay(100);}longmicrosecondsToCentimeters(longmicroseconds){returnmicroseconds/29/2;}如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

我希望我能用手控制一切！坐在我的椅子上，像BOSS一样控制东西。我会喜欢的！所以我终于出来了一个很酷的DIY手势识别机器人，它可以遵循手势发出的命令。听起来很疯狂，但我保证这很简单。制作手势控制机器人其实很简单。这个机器人是我的另一个使用射频模块的DIY项目遥控车的改进。在这里，机器人也分为两部分，发射器和接收器。接收电路和老帖一样，只是发射电路略有变化，这里我们需要对发射电路进行编程。所以我将使用Arduino作为编程平台。为了识别做出的手势，我将使用加速度计传感器。所以让我们开始建造吧！什么是加速度计(ADXL335)？简而言之，加速度计是一种三轴加速度测量装置。这里使用的加速度计是ADXL335，它有3轴(XYZ)。现在几乎所有的智能手机都有加速度计（即使我们不会从智能手机上拿它）。你肯定在你的手机上玩过动作游戏（例如神庙逃亡），当你分别向左和向右倾斜手机时，游戏中的角色会左右移动，这是由加速度计完成的。在智能手机中发现了另一种称为陀螺仪的传感器，我们现在不需要它。它是如何工作和识别手势的？在这里，机器人的大脑是ArduinoUno(Atmega32)，它带有一些代码集。用手做出的手势/动作由称为加速度计(ADXL335)的加速度测量设备识别。这里加速度计在我们手动做手势时读取XYZ坐标并将XYZ坐标发送到Arduino（这里我们不需要Z轴，我们只需要两个协调的X和Y，因此忽略Z坐标）。Arduino检查坐标值并将4位代码发送到编码器IC。编码器将数据传递给发射器，发射的数据由射频接收器接收。接收器将4位代码发送到解码器IC，解码器将其传递给电机驱动器IC。稍后，电机驱动器决定沿所需方向转动两个电机。做电源首先，我们将从电源电路开始。我们需要两个电源电路：一个用于发射器，一个用于接收器。接收器电路需要使用12V电源供电（因为我使用的是12V电机），而发射器电路可以使用9V电池供电。您可以在右侧看到接收器电源的电路。使用此图连接电源电路。您还可以通过一个1k电阻添加一个LED来指示电源状态。IC7805将12V电源调节为5V（如果您无法获得12V电源，您可以使用9V电源）0.1uf和470uf电容状态LED的1k电阻注意：使用7805的散热器，因为我们降低了7V(12-5)，因此会产生大量热量来烧毁稳压器，因此建议使用散热器。让我们开始制作发射器（远程）发射器部分由一个加速度计组成，用于检测手势并将数据发送到Arduino。之后Arduino根据从加速度计接收到的数据向EncoderIC发送数据，然后将数据传输到接收器。按照以下电路接线：注意：请注意，某些加速度计使用3.3V电源，可能会被5V损坏。检查供应商的文档以找出正确的电压。这只是发射器的一个例子：制作接收器接收电路由2个IC（HT12D解码器、L293D电机驱动器）、RF接收模块组成。按照上述接收器原理图连接电路。接收器板上有2个LED，一个在给接收器供电时亮起，另一个在给发射器电路供电时亮起。ICHT12D附近的LED应该亮起，如果您的连接或RF-TX-RX模块没有问题，那么这会在发送器上电时为您提供有效的传输(VT)。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

您的Arduino项目需要快速且廉价的激光测距仪模块吗？当然，您可以使用专门的模块来完成这项任务，但它们中的大多数都有很大的代价。VL53L0X/VL53L1X模块价格便宜，但具有非常大的视野。所以我找到了一个解决方案：使用廉价的“X-40”激光卷尺作为激光测距仪。这些设备的成本为20美元或更低，它们可以以~3mm的精度测量长达40m的距离。但是有两个问题-无法从磁带上获取读数并且测量速度很慢-小于1Hz。为了解决这个问题，我对该激光卷尺进行了逆向工程，并为激光测距仪模块的STM32MCU编写了自己的固件。测量速度对我很重要，我可以达到~60Hz，但最大稳定距离减少到~6m（最大范围为37m，但我没有测试）。距离测量精度可以从1毫米到10毫米不等，具体取决于目标颜色和距离。模块尺寸：25x13x50毫米。重要提示：您将丢失原始固件，因此该设备以后不能用作激光磁带测量！请注意，“X-40”激光卷尺可以有不同版本的激光测距仪模块，我的固件仅支持其中的一部分！“X-40”并不是带有这种模块的激光卷尺的唯一名称——我知道有几种不同的带有合适模块的中国激光卷尺。第1步：拆卸激光卷尺让我们拆开激光卷尺，从中得到一个激光测距仪模块。您需要从外壳上拧下7个螺钉：拆开的激光卷尺：您可以在设备外壳内看到小型激光测距仪模块。您需要从模块上断开带状电缆并从机箱中取出模块：请注意，模块标记为“701A”。我的固件仅支持“512A”和“701A”模块版本。一些用户确认“703A”模块也可以工作（我没有测试过）。如果您的模块受支持，则需要从模块上拆下电源线。第2步：编程激光测距仪模块您需要为模块的MCU编写专门的固件以获得所需的功能。1.首先你需要焊接一些电线来编程MCU。引脚排列如图所示：连接键盘连接器的7-8针-需要通电。线路“GND”和“Vbat”必须连接到电源。电源电压范围为+2.7...+3.3V。为模块供电时，“Vdd”线必须有+3.5V。“GND”、“SWDIO”、“SWCLK”、“NRST”线必须连接到ST-LINK编程器。“NRST”线非常重要——MCU的原始固件被锁定，因此需要此线才能进入MCU编程模式。有些程序员有这条线，有些（便宜的）没有，但有一个解决这个问题的方法。另外，一些编程器（如原来的“ST-LINK/V2”）需要“Vbat”线与编程器的“VCC/TVCC”线相连。连接示例（该编程器没有“NRST”线）：2.在PC上安装“ST-LINK实用程序”。如果您没有使用该软件的经验，网上有很多教程。您需要配置实用程序（目标->设置）：如果您的编程器有“NRST”输出，您只需打开电源并在实用程序上按“目标->连接”即可。如果它没有这样的行，您需要执行以下步骤：打开电源。将模块的“NRST”线连接到GND。在实用程序上按“目标->连接”。快速断开“NRST”线与GND的连接。实用程序必须显示连接必须得到这样的图片：3.MCUflash被锁定读取，因此您需要禁用“ReadOutProtection”。在这一步您将丢失原始固件！打开目标->“选项字节”菜单。必须有这样的设置：将“读出保护”切换为“禁用”，然后按“取消全选”按钮，然后按“应用”按钮。尝试重启模块（通过断开电源）。按目标->连接。日志窗口中必须有关于成功连接的信息，并且您必须看到内存内容-填充为0xFF。现在您可以将自定义固件加载到MCU。为您的模块选择合适的HEX文件并使用“ST-LINK实用程序”将其下载到MCUFlash。第3步：将激光测距仪模块连接到Arduino您需要将电线或某个连接器焊接到板上的TX焊盘：首先，您需要检查测距仪模块是否工作正常。这一步你不需要将OLED显示器连接到Arduino-只需将激光测距仪模块的TX线连接到Arduino的TX线，模块的电源线连接到+3V电源即可。创建空草图并将其加载到Arduino。在ArduinoIDE中打开“串行监视器”。选择波特率：250000如果测距仪模块工作正常，您将获得相同的数据：实际上，最好使用专门的USB-UART转换器进行此测试。在实用程序中选择256000波特率（它是x-40MCU的实际波特率）。其次，您需要将完整的原理图与显示器组装在一起。将激光测距仪模块的TX线连接到Arduino的RX线（在将程序加载到Arduino时需要断开该线）。如果一切正常，您将得到相同的结果：您可以看到显示3个数字："COUNT"-接收值的计数器“AMPL”-信号的幅度。下面的符号条（“”）以图形方式显示幅度（以对数刻度）。最大的值-以米和毫米为单位的距离。第4步：调零第一次启动后，需要校准激光测距仪模块。您需要在距模块一定距离处放置一些白色物体。对于测距仪模块，到该物体的距离将变为零距离。要开始校准过程，您需要从激光卷尺连接键盘并按下最低的按钮。模块将发出两次哔声-在校准开始和结束时（校准持续时间接近10秒）。现在您可以使用此激光测距仪模块。本方案所用到的一些代码如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

本方案是一个基于模拟传感器的土壤水分监测系统，使用Agrumino、I2CADC和附加土壤湿度传感器进行土壤湿度监测。实际上，这是通过一个系统完成的，该系统由一个附加的土壤湿度传感器组成，该传感器通过I2CADC模块与AgruminoLemon相连。获得的数据将被发送到ThingSpeak通道，从而使其可见和可处理。一般说明执行该项目所需的电子元件已通过面包板和跳线的支撑充分连接。下面列出并描述了所使用的组件以及所使用的平台和协议。电容式土壤湿度传感器v1.2该土壤湿度传感器通过电容传感测量土壤湿度水平。为此，它由耐腐蚀材料制成，使其具有出色的使用寿命。一旦插入植物周围的土壤中，它就可以监控实时土壤水分数据。该模块包括一个板载稳压器，工作电压范围为3.3~5.5V，而输出电压为0~3.0V。为了使设备正常工作，必须进行校准：浸入后获得的值在水中对应于100%的湿度，而在空气中获得的值与0%的湿度有关。这些是建立结果评估量表的指示性值。模数转换器上述传感器的输出是模拟类型的。由于AgruminoLemon板仅通过I2C接口进行通信，因此必须使用兼容的模数转换器。具体来说，它使用了AdafruitADS1115。ADS1115通过I2C以860次采样/秒的速度提供16位精度。芯片可配置为4个单端输入通道，或2个差分通道；它甚至包括一个可编程增益放大器，并且可以在2V至5V的电源/逻辑范围内运行。AgruminoLemonDEV板允许整个系统运行。事实上，Agrumino是一款可满足您所有需求的开源可编程设备，因为它配备了ESP8266芯片，可连接到2.4GHzWi-Fi网络以进行互联网通信。此外，它还可以使用3.7V2450型电池供电，并且内置传感器，用于：Agrumino设备必须有一个输出，使用它的用户可以从中读取他需要的数据。为此，决定使用ThingSpeak平台。ThingSpeak是一项物联网分析平台服务，可让您在云中聚合、可视化和分析实时数据流。它为您的设备发布到ThingSpeak的数据提供即时可视化。I2C协议使用I2C，您可以将多个从机连接到单个主机（如SPI），并且您可以让多个主机控制单个或多个从机。当您希望将多个微控制器记录数据到单个存储卡或在单个LCD上显示文本时，这非常有用。I2C仅使用两条线在设备之间传输数据：代码为了使用AgruminoLemon固件，我们使用了软件ArduinoIDE。Agrumino提供了一个储藏丰富的库，其中包含可用于各种应用的优秀示例草图。在我们的案例中，我们使用了允许与ThingSpeak平台进行通信的草图作为起点。从这个示例草图开始，您可以通过修改一些字段来自定义草图以获得请求的任务。必须修改的字段将是与您必须连接的Agrumino的Wi-Fi以及您要将数据发送到的ThingSpeak通道的地址和写入密钥相关的字段。完成后，您就可以在您的频道上读取Agrumino允许您读取的数据值了。如上所述，Agrumino能够读取土壤湿度的百分比，但在我们的示例中，我们希望电容式土壤湿度传感器读取该值。这必须通过Agrumino配备的I2C通信协议来完成。为此，您需要一个模数转换器。为了使用该通信协议和转换器，使用了特定的库。有问题的库是Adafruit_ADS1X15.h，由Adafruit提供。默认情况下，库提供了一个等于0x48的ADS读取地址，但这会干扰柑橘的温度传感器，因此为了避免这个问题，您必须使用以下函数更改ADS地址：转换器提供传感器读取的电压值，然后必须以百分比值报告，以便在通道上轻松读取。在此转换之前，必须对传感器进行校准，即必须定义传感器的最大和最小电压值。为此，将最大值作为传感器完全浸入水中时读取的值，将最小值作为传感器完全干燥时读取的值。使用特定函数的这种校准导致我们要发送到通道的土壤水分百分比的定义。用于计算费用的函数如下所示：获得此值后，我们可以按照用作基础的库提供的示例草图将其全部发送到ThingSpeak通道。测试和模拟在测试阶段，计划监测植物的土壤水分。在该测试中使用了罗勒植物。首先，上面解释的代码是通过USB电缆加载的，如图所示。如您所见，Agrumino（不需要）和传感器都插入到土壤中。后者通过ADC转换器接口以允许I2C连接。加载程序后，可以启动电池模式以监测一天中土壤湿度的变化。重要的是要记住，数据每20分钟采集一次，并且从土壤非常干燥的情况开始。土壤湿度（来自传感器）和温度（来自Agrumino）数据和结果被发送到ThingSpeak。结果如下所示：可以看出，测试是在早上7:30开始的。最初的土壤水分数据非常低，因为如上所述，我们从干燥的土壤情况开始。半小时后，加水润湿土壤，实际上该值达到了94%。然后，在白天（测试在凌晨1点结束），该值下降到62%。就温度而言，一个有趣的事实是测试开始时记录的值超过30度。这是因为在开始时Agrumino是通过USB端口连接的（加载代码的阶段），因此在这个阶段微控制器会轻微过热并记录一个高于真实环境的值。不久之后，该值稳定在实际温度下。传感器与Agrumino的比较将我们使用的模拟传感器与集成在Agrumino中的湿度传感器进行比较也很有趣。以下对比图为：如您所见，趋势非常相似。然而，从各种模拟中我们发现，平均而言，传感器记录的湿度百分比高于Agrumino传感器。这可能是因为我们使用的模拟传感器能够比Agrumino更深入地表，并且在深处保持湿度越来越长。结论在本方案中，我们想描述如何通过外部传感器管理土壤监测。在Web平台上实现I2C通信协议和结果可视化也很有趣。未来可以实现具有更多外部传感器（例如光传感器、温度等）的系统。另一种可能的实现可能是通过Telegram频道添加推送通知以提醒用户地面状况（加水或不加水）的可能性。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

本方案是基于Hexabitz模块的人类活动识别程序，在Hexabitz模块上使用机器学习创建运动感应应用程序以识别人类活动。在本方案中，您将学习如何创建运动感应应用程序，以在Hexabitz模块上使用机器学习来识别人类活动。使用的模型根据H0BR4x（IMU模块）提供的加速度计数据对静止、步行或跑步等活动进行分类。我们将为新的Hexabitz模块H41R6x创建一个人类活动识别(HAR)应用程序。该模块由带有FPU（浮点单元）、ART（自适应实时加速器）、MPU（内存保护单元）和DSP指令的STM32F413VHT6微控制器（32位ARMCortex-M4）供电。首先，我们需要通过向H0BR4x（IMU模块）发送消息来读取加速度计数据值，它将响应代表X、Y和Z轴加速度计值的12字节消息。其次，我们将使用使用专门为此示例创建的小数据集训练的Keras模型。下载预训练的model.h5或使用您自己的数据捕获创建您自己的模型。有关如何创建和训练您自己的模型的说明可以在以下PythonNotebook中找到dataset.zip是用于各种人类活动的3轴加速度数据的即用型数据集。1.在H41R6x固件项目中添加STM32Cube.AI：回到STM32CubeIDE，回到软件组件选择：添加X-CUBE-AICore组件以包含库和代码生成选项：使用人工智能过滤器。启用核心。单击“确定”接下来，配置X-CUBE-AI组件以使用您的keras模型：展开附加软件以选择STMicroelectronics.X-CUBE-AI.7.0.0检查以确保选择了X-CUBE-AI组件点击添加网络将网络类型更改为Keras浏览以选择型号（可选）点击Analyze查看模型内存占用、占用和复杂度。保存或项目>生成代码2.包括STM32Cube.AI的头文件：添加Cube.AI运行时接口头文件(ai_platform.h)和由Cube.AI生成的特定于模型的头文件(network.h和network_data.h)。3.声明神经网络缓冲区：使用默认生成选项，应该分配三个额外的缓冲区：激活、输入和输出缓冲区。激活缓冲区是CubeAI运行时的私有内存空间。在推理执行期间，它用于存储中间结果。声明一个神经网络输入和输出缓冲区（aiInData和aiOutData）。相应的输出标签也必须添加到活动中。4.增加AI自举功能：在函数原型列表中，添加以下声明：此代码段按原样提供，通过使用它，您同意受可在此处找到的组件许可条款的约束：应用程序。并添加以下代码片段以将STM32Cube.AI库用于具有float32输入的模型staticvoidAI_Init(ai_handlew_addr,ai_handleact_addr){ai_errorerr;/*1-Createaninstanceofthemodel*/err=ai_network_create(&network,AI_NETWORK_DATA_CONFIG);if(err.type!=AI_ERROR_NONE){printf("ai_network_createerror-type=%dcode=%d\r\n",err.type,err.code);Error_Handler();}/*2-Initializetheinstance*/constai_network_paramsparams=AI_NETWORK_PARAMS_INIT(AI_NETWORK_DATA_WEIGHTS(w_addr),AI_NETWORK_DATA_ACTIVATIONS(act_addr));if(!ai_network_init(network,¶ms)){err=ai_network_get_error(network);printf("ai_network_initerror-type=%dcode=%d\r\n",err.type,err.code);Error_Handler();}}staticvoidAI_Run(float*pIn,float*pOut){ai_i32batch;ai_errorerr;/*1-CreatetheAIbufferIOhandlerswiththedefaultdefinition*/ai_bufferai_input[AI_NETWORK_IN_NUM]=AI_NETWORK_IN;ai_bufferai_output[AI_NETWORK_OUT_NUM]=AI_NETWORK_OUT;/*2-UpdateIOhandlerswiththedatapayload*/ai_input[0].n_batches=1;ai_input[0].data=AI_HANDLE_PTR(pIn);ai_output[0].n_batches=1;ai_output[0].data=AI_HANDLE_PTR(pOut);batch=ai_network_run(network,ai_input,ai_output);if(batch!=1){err=ai_network_get_error(network);printf("AIai_network_runerror-type=%dcode=%d\r\n",err.type,err.code);Error_Handler();}}5.创建一个argmax函数：创建一个argmax函数以返回得分最高的输出的索引。6.调用之前实现的AI_Init()函数在BOS_init()之后在main中添加AI_Init()；7.更新主for循环：最后，将所有内容与主循环中的以下更改放在一起for：voidUserTask(void*argument){/*Infiniteloop*/for(;;){while(write_indexmessageParams[0]=4;messageParams[1]=1;SendMessageToModule(1,551,2);HAL_UART_Receive_DMA(&huart4,(uint8_t*)&array_temp[0],12);x=bytesToFloat(array_temp[0],array_temp[1],array_temp[2],array_temp[3]);y=bytesToFloat(array_temp[4],array_temp[5],array_temp[6],array_temp[7]);z=bytesToFloat(array_temp[8],array_temp[9],array_temp[10],array_temp[11]);x=x*1000;y=y*1000;z=z*1000;aiInData[write_index+0]=(float)(x)/4000.0f;aiInData[write_index+1]=(float)(y)/4000.0f;aiInData[write_index+2]=(float)(z)/4000.0f;memset(array_temp,0,12);x=0;y=0;z=0;write_index=write_index+3;Delay_ms(10);}/*Normalizedatato[-1;1]andaccumulateintoinputbuffer*//*Note:windowoverlappingcanbemanagedhere*/if(write_index==AI_NETWORK_IN_1_SIZE){write_index=0;AI_Run(aiInData,aiOutData);class=argmax(aiOutData,AI_NETWORK_OUT_1_SIZE);memset(aiInData,0,sizeof(aiInData));memset(aiOutData,0,sizeof(aiOutData));if(class==0)HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)"stationary\r\n",sizeof("stationary\r\n"),100);elseif(class==1)HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)"walking\r\n",sizeof("walking\r\n"),100);elseHAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t*)"running\r\n",sizeof("runnin3\r\n"),100);}}}8.编译、下载并运行：您现在可以编译、下载和运行您的项目，以使用实时传感器数据测试应用程序。尝试以不同的速度移动板来模拟人类活动。在空闲时，当板子处于静止状态时，我们向H23R0x（蓝牙模块）发送“1”，应用程序应显示“stationary”。如果您缓慢上下移动电路板到中等速度，我们将向H23R0x发送“2”。应用程序应显示“walking”。如果你快速摇动板子，我们发送“3”到H23R0x，应用程序应该显示“正在运行”。如果您对此项目有任何想法、意见或问题，请在下方留言。

本文介绍一种可穿戴设备，通过人工智能监测和记录一个人的健身活动。我们需要经常运动，不活动会导致许多个人健康问题。持续的活动可以防止许多这些问题。我们需要不断检查锻炼取得的进展，调节活动，使身体更健康。健身追踪器是一种当下非常流行的跟踪进度的方式。它可以计算你的俯卧撑、引体向上、仰卧起坐等活动过程中燃烧的卡路里。本篇文章中我将向你介绍我正在设计一个使用SmartEdgeAgile板的可穿戴设备，它可以计算俯卧撑、引体向上和仰卧起坐，并可以生成活动期间消耗的卡路里。任何对这项技术没有适当了解的人也可以通过跟进指导来为他们的特定练习定制这些设备。这款可穿戴设备使用SmartEdgeAgile的潜在AI功能进行健身追踪。可以通过移动应用程序简单地查看进度。您可以通过训练这些活动，为您正在进行的特定练习定制这款可穿戴设备。第1步：零件清单硬件组件1xAvnetSmartEdgeAgileBrainium2x白色弹力带1x缝纫针1xUSB线1x热胶软件组件GoogleFirebaseOctonionBrainiumPortalAndroidStudio第2步：SmartEdge板在这个项目中，我们使用SmartEdgeAgile设备来检测运动。SmartEdgeAgile设备是经过认证的硬件解决方案，嵌入了具有边缘智能的完整软件堆栈。该设备具有多种板载传感器。在这个项目中，我们使用了它的加速度计和陀螺仪传感器。通过将这些传感器值与人工智​​能相结合，就可以有很多应用。与所有其他功能不同，使用基于AI的监控需要使用门户上提供的AIStudio工具。AIStudio提供了一种简单直观的方法来创建使用AI所需的模型。它的人工智能功能之一是动作识别。实际上，该设备通过网关将其数据传输到Brainium平台。它通过蓝牙与网关通信。Brainium网关可以从ios或android商店下载。该设备可通过USB端口轻松充电，运行时间大约为两天。第3步：收集配件这款可穿戴设备的主要组成部分是SmartEdgeAgile板。我们需要两条白色的橡皮筋来制作绑带。我是从我的旧布料上取下来的。此外，我们需要一个带子来调整带子的大小。我刚从旧笔记本电脑充电器上取下它。为了调整表带，我们需要一块部分中空的矩形塑料。第4步：绑带制作首先，我们用白色松紧带包裹住带子。我们需要尽可能地收紧，否则板容易掉落。然后我们可以用蓝色线在底部缝好。然后我缝了矩形片来调整带子的尺寸，如上图所示。然后我们用热胶枪把第二个弹性粘在板上。最后，我们在新粘上的松紧带上缝上了皮带。只需看看上面给出的图片以供参考。第5步：展示最终的外观我们的可穿戴设备已准备就绪，只需将其连接到手臂即可。然后长按按钮打开设备电源。您可以使用家中的C型移动充电器为设备充电。该设备的运行时间几乎为一天。然后我们可以进入这款可穿戴设备的软件部分。第6步：Brainium门户接下来我将介绍软件部分要使用SmartEdgeAgile板，您需要注册Brainium平台。然后，在我们的手机上（从Play商店）下载BrainiumGateway应用程序并使用我们新创建的帐户登录。实际上，手机充当门户和BLE上的AI设备之间的网关。然后从门户中的设备选项卡添加我们的板。然后该设备将出现在Brainium应用程序上。点击项目页面右下方的“创建项目”或“+”按钮来创建项目。第7步：AIStudio工作区转到左侧菜单并通过在AIStudio工作区中选择“运动识别”项导航到AIStudio工具中的运动。AIStudio是专用于平台人工智能功能的工具。打开您的工作区，首先定义您想要用来训练敏捷设备的动作。您需要为识别模型创建至少一个“动作”。这里我的动作列表包含诸如俯卧撑、引体向上和仰卧起坐等活动。这些是我们的设备（Get-Fit）跟踪的基本活动。对于每个活动，敏捷板的动作会有所不同，通过将AI功能应用于它，设备可以对活动进行计数。第8步：对运动模型进行训练我们需要训练这些设备，使它们能够检测练习。您应该在训练进行时佩戴该设备。在动作列表中，选择我们要训练的每个动作，然后单击“Recordnewtrainingset”。为每个动作创建适当的训练集。您至少需要2个记录，每个记录20个动作才能生成模型可用于演示。当然，您尝试检测的运动越多，和/或运动越复杂，您需要的训练集就越多，以获得可接受的准确度。推的记录集下面给出了，同样，所有其他活动的训练集都被正确记录。您可以通过训练该活动来针对您正在进行的特定练习定制此可穿戴设备。第9步：生成模型然后我们要生成一个包含所有这些记录的模型。选择可穿戴设备的所有记录并生成模型。这将需要一些时间。然后将您的模型应用于所需的设备。我们还可以设置AI警报以在遇到活动时推送通知。第10步：MQTTMQTTAPI提供对从用户设备实时发送的数据的访问。MQTTAPI可通过以下URI通过WebSockets获得：wss://ns01-wss.brainium.com并且它是安全的。MQTT协议在CONNECT消息中提供用户名和密码字段用于身份验证。客户端可以选择在连接到MQTT代理时发送用户名和密码。要连接到Branium平台，此选项必须：用户名具有指定的静态值：oauth2-user每个用户的密码都不同，等于外部访问令牌（它在用户的配置文件中可用）。user_id（可以在用户的​​个人资料中找到）device_id（可以在门户中的设备选项卡上找到）通过运行我在GitHub存储库中附加的python代码，可以使用MQTT协议访问来自可穿戴设备(Get-Fit)的实时数据。活动完成的次数将被抽出。第11步：Firebase数据库Firebase是一个移动和Web应用程序开发平台。Firebase让开发人员能够专注于打造出色的用户体验。您不需要管理服务器。在我们的项目中，我们使用Firebase实时数据库来即时检索数据，因此没有时间延迟。.查找Firebase网址转到Firebase然后去打开你的项目（如果你没有项目创建一个）然后移动到数据库中的实时数据库屏幕截图中的URL是FirebaseURL然后转到规则，将“false”替换为“true”进行读写操作。我已经将“status”标签作为“push”、“pull”和“sit”的父标签。API中的值放在这些标签变量下第12步：AndroidStudio可穿戴设备的应用程序是在AndroidStudio中制作的。

在本教程中，我将向您展示如何制作可与AppleHomeKit和Alexa配合使用的泳池温度计。设计构想：由于温度计需要靠电池供电，所以必须尽可能降低功耗。另外为了保持外观整洁，该设备需要特别注意太阳能电池板不能太大。由于这些情况，我采用了在Homebridge上安装HTTPWebHooks插件并将温度计添加为温度传感器的方式。借助HomebridgeAlexaSkill，AmazonEcho设备也可以使用Sensor。这样做可以将测量到的温度保存在Homebride内，而不是保存在ESP上。因此，ESP只需要向HTTPWebHooks插件发出HTTP请求并在接下来的10分钟内进入深度睡眠，然后再次启动并将当前温度读取/发送到Homebridge补给品电子产品：ESP32DS18B20温度传感器迷你太阳能板(6V/65mA/0.4W)锂聚合物电池(3.7V/~800mAh)TP4056电池充电器模块电压调节器（MCP1700-3302E）100uF电解电容100nF陶瓷电容4.7k欧姆电阻3x6电路/条板跳线案件：妮维雅护理霜-可选PVC棒(20mmx100mm)O形圈(75mmx2.5mm)O形圈(20mmx3.5mm)-可选M16螺栓-可选工具：烙铁焊锡丝焊膏钻孔机4mm钻头M16螺纹刀具-可选热胶硅酮第1步：编码温度计的代码非常简单：建立WiFi连接禁用蓝牙以降低功耗从传感器读取温度向带有当前传感器温度的Homebridge发出HTTP请求断开WiFi连接并在接下来的10分钟内进入深度睡眠10分钟结束后，整个过程重新开始。#include#include#include#include#include#include#include#defineONE_WIRE_BUS4OneWireoneWire(ONE_WIRE_BUS);DallasTemperaturesensors(&oneWire);constchar*ssid="YOUR_WIFI_NAME";constchar*password="YOUR_WIFI_PASS";HTTPClientsender;#defineuS_TO_S_FACTOR1000000ULL/*Conversionfactorformicrosecondstoseconds*/#defineTIME_TO_SLEEP600/*TimeESP32willgotosleep(inseconds)*/floattemperature;voidpush(){if(sender.begin("http://IP_OF_YOUR_HOMEBRIDGE:51828/?accessoryId=esp32&value="+String(temperature))){inthttpCode=sender.GET();if(httpCode>0){if(httpCode==HTTP_CODE_OK){Stringpayload=sender.getString();Serial.println(payload);}}else{Serial.printf("HTTP-Error:",sender.errorToString(httpCode).c_str());}sender.end();}else{Serial.printf("ErrorestablishingHTTPconnection!");}}voidsetup(){Serial.begin(115200);WiFi.disconnect(true);delay(1000);WiFi.mode(WIFI_STA);delay(1000);WiFi.begin(ssid,password);btStop();esp_bt_controller_disable();while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED){delay(200);Serial.print(".");}Serial.println("Connected!");sensors.begin();esp_sleep_enable_timer_wakeup(TIME_TO_SLEEP*uS_TO_S_FACTOR);sensors.requestTemperatures();Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));Serial.println("°C");temperature=sensors.getTempCByIndex(0);push();WiFi.mode(WIFI_OFF);esp_deep_sleep_start();}voidloop(){}第2步：接线在上图中，您可以看到温度计的接线方式。如果这就是构建它所需的全部内容，则可以跳过步骤2-4。否则，继续阅读，您将确切地知道要做什么以及要注意什么。第3步：稳压器要做的第一件事是构建电压调节板。尽管我只使用了出厂时未连接引脚的电路板，但我强烈建议使用已连接所有引脚的电路板。这样你就不必用焊线将它们连接起来，这会变得非常混乱。由于很难看出实际电压调节板的图片中发生了什么，我添加了另一张数字形式的电路板图片。我建议使用具有3x6引脚的电路板。这样您就可以有足够的空间放置组件和电线，而无需弯曲组件的任何引线。步骤1：焊接电解电容根据您焊接电解电容器的方向，您将以某种方式放置稳压器。这是因为电解电容是有极性的。因此，白色/灰色条纹一侧的引线是负极，稍后应连接到GND。GND引线应连接到左侧通道，另一条引线应连接到右侧通道。保持中间车道空着很重要！您可能会稍微弯曲电容器的引线，使它们适合两个外部通道。步骤2：添加陶瓷电容器陶瓷电容没有极性。因此，将其焊接到板上的方向无关紧要。只需确保您再次使用外车道。步骤3：连接稳压器最后，您必须将电压调节器连接到电路板上。现在重要的是，您如何连接电解电容器。如果电容器的白色/灰色条纹在左侧，则稳压器的圆形面必须面向电容器。如果条纹在右侧，则稳压器的平坦面必须面向电容器。如果您完成了这3个步骤，则电压调节板已完成，您可以继续为其余部分接线。第4步：制作温度计杆准备将温度传感器连接到ESP的杆这是通过在整个杆上钻一个4毫米的孔并在奶油罐底部的中心钻另一个孔来完成的（直径取决于杆的尺寸以及是否要拧上杆）。如果您想将杆拧到温度计主体上，您现在还需要将螺纹切到杆的一端，然后将O形环滑到螺纹底部。完成后，您可以将温度传感器线的末端穿过杆和罐的底部（如图所示从下方穿过）。接下来，您还可以将螺钉放在杆上以将其连接到罐子上。现在你必须在罐子里面放一些硅胶来密封它。硅胶干燥后，将大O型圈放在罐子上，拧上盖子，然后将其放在水下几个小时，以检查是否有水渗入。第5步：设置温度传感器如果准备好杆，您可以继续将温度传感器连接到ESP。黑线必须连接到ESP的GND引脚。橙色/黄色线必须连接到4.7k欧姆电阻器和ESP的引脚4。红线必须连接到电阻器的另一端大约。连接到电阻器后还剩下5厘米的额外电线。此线将在下一步中连接。如果您订购的DS18B20有4根而不是3根，则可以忽略从Sensor出来的白线。第6步：电池充电器/电池/ESP/电压调节板现在是时候将电池充电器与电池、ESP和电压调节板连接起来了。让我们再次从电压调节板开始。接地通道必须连接到ESP的GND引脚之一和电池充电器的OUT-引脚。之后，将电池充电器的Out+引脚连接到电压调节板的中心通道。完成后，电压调节板的电源通道必须连接到ESP的3.3V引脚以及来自我们在上一步中添加的温度传感器的电源线。现在剩下的就是将电池连接到电池充电器。您可以看到电池和充电器之间有一个额外的连接器。这不是必需的，我只是添加它进行测试。如果电池太小，我只需要更换电池，而不必将其重新焊接到充电板上。此时，如果您的电池已充电，温度计应该已经可以工作了。无论如何，我建议通过充电板的micro-USB端口为电池充电，直到电池充满电（当充电板的蓝色LED亮起时）。提示：正如您在我的图片中看到的，我在所有连接处都涂了一些热胶，用来对温度计做防水处理。第7步：连接太阳能板现在，温度计已经开始工作，是时候连接太阳能电池板了。为此，在罐子的盖子上钻两个小孔（取决于太阳能电池板的连接器的位置）并将电线拉过它们。如果完成，您可以将连接到电池充电板，如上一步的图片所示。现在唯一剩下的就是在太阳能电池板的边缘放一些硅胶，这样它就被密封起来了。如果完成，您就可以开始了！只需拧上盖子，就可以使用温度计了。

在这篇文章中，我将告诉您，如何使用Arduino和一些非常基本的电子元件制作脉搏血氧仪，在Covid19的这种大流行情况下，我们大多数人可能都熟悉我们用来测量血氧饱和度的血氧仪血液和脉搏。第1步：基本原则血氧计如何工作？基本上，血氧仪根据血液中不同光吸收的量计算血液中的氧饱和度百分比。血氧计有一个光电二极管和两个LED，一个是红色LED，另一个是红外LED，两个LED以特定频率一个接一个地切换。如图所示，将指尖放在光电二极管和LED之间进行测量。含氧的血液吸收更多的红外线并通过更多的红光，而脱氧的血液吸收更多的红光并通过更多的红外线。处理器计算光电二极管在不同时间间隔接收到的红光与红外光的比率。有关脉搏血氧饱和度基本原理和解释的更多详细信息，请访问此内容或查看有关NXP脉搏血氧仪基础知识和设计的pdf第2步：让我们自己制作血氧计使用的组件：ArduinoProMiniX1OLED显示屏X1晶体管BC547X2光电二极管X1红外LEDX1红色LEDX1电阻器10Kx1,4.7Kx29V电池X1电池盖X1离合器X1第3步：电路图血氧计还可以使用Max30100传感器来测量血液中的脉搏和血氧饱和度。用它来做脉搏血氧计并不是很关键，因为它结合了两个led，一个光电探测器，优化的光学，低噪声模拟信号处理来检测脉搏血氧计和心率信号和I2C接口。但我想做一个血氧仪与它的基本组件使用在Max30100传感器，即2个led和光电探测器。我把通用光电二极体,使用磨床磨它,让它平、薄,以便它可以接收马克斯光从源,最初是在圆形和黑暗的颜色,这两个因素阻止更多的可见光,这不是适合我们的项目,因为我们使用的是红色可见光以及不可见的红外光。类似地，我从一边磨了一个红色LED和一个红外LED，并用强力胶将它们结合起来。拿一个头发抓器，把光电二极管在它的一边，并结合led在另一边，如图所示。在这之后，我连接了所有的元件，如电路图所示。我在这里没有使用PCB，因为组件很少，所以我把它们焊接在Arduino板周围，然后用热胶固定。用9伏电池为血氧计供电。第4步：组装后我的血氧计第5步：编程Arduinopromini不附带任何类型的用于编程的USB连接器，这就是为什么初学者很难对其进行编程的原因。但是不用担心，我在这里描述了一种将程序上传到Arduinopromini的简单方法。拿一个arduinouno并移除它的主要IC，即AtMEGA328P。然后将它与arduinopromini连接起来，如上图所示。ArduinoUNOArduinoProMiniVcc--------------------------------Vcc地线------------------------------地线接收---------------------------------接收发送----------------------------------发送Rst---------------------------------Rst接线后使用USB电缆将ArduinoUno与计算机连接。下载以下Arduino代码并使用Arduinoide打开它。现在转到工具菜单并选择板ArduinoPromini，再次转到工具菜单并选择COM端口。现在点击上传按钮。上传程序全部完成并准备播放后。脉搏血氧仪.ino第6步：输出完成我将我的血氧仪与专业血氧仪进行了比较，其准确度几乎达到99%。为了达到这个精度，我在代码中做了一些校准设置，检查下面这行代码并根据你的读数进行更改。并使用新的校准公式再次上传程序。////SATURTIONISAFUNCTIONOFR(calibration)//Y=k*x+m//changethevalueofmincreaseordecreaseitasperyourreading//kandmarecalculatedwithanotheroximeterSpO2=-19*R+99;//

作为一名物理学专业的最后一年本科生，我相信实验室和实践实验与物理学等学科的理论一样重要。实验室课程和实验提供了切实的结果，通常比讲座更有效地帮助阐明概念。但是，由于全球大流行，我们已经一年多没有上过实验课了。大多数实验，尤其是在本科物理课程的最后一年，需要复杂、复杂且昂贵的仪器和设备。然而，在我们的课程中，分光镜实验引起了我的注意，我决定使用每个家庭都可以使用的材料构建一个低成本版本。我也对计算机科学领域很感兴趣，所以我决定使用网络摄像头制作一个数字版本的光谱仪，并创建一个程序来分析结果。继续创建您自己的DIY低成本光谱仪，如果您喜欢该项目并决定构建您自己的版本，请放下最喜欢的并关注此页面。我很想看到你自己的版本，所以请使用“我做到了”部分发布你的作品。第1步：分光光度法理论概述光谱学的概念通常在本科物理课程中详细阐述，但是，这里是关于光谱学和光谱仪背后的理论的简要说明。光谱仪是一种用于测量光特性的巧妙仪器。这使科学家能够使用该仪器进行大量实验，例如确定日常生活中使用的物体中发现的材料或确定遥远恒星和行星上发现的元素。光谱仪的基本概念是将“未知”光束照射到光学元件上，该光学元件根据“未知”光束中存在的波长将光束分开。每个波长都有不同的偏差，因此通过测量偏差，可以确定“未知”光束中存在的波长，这可能会提供有关光束源的更多信息，即使它起源于数百万个公里之外。早些时候，科学家们使用棱镜将光束分成多个分量，并使用旋转目镜来测量每个波长分量的角度偏差。然而，最近，棱镜被衍射光栅代替，其作用与棱镜相同，目镜被连接到计算机的电子感光器阵列代替。第2步：所需材料这是制作您自己的低成本光谱仪所需的所有组件和零件的列表。所有部件都应随处可见且易于找到，而且您可能已经将它们放在家里。材料：纸板黑色图表纸旧DVD盘剃刀片摄像头胶水磁带不包括网络摄像头的项目总成本不到5美元。第3步：构建外壳部件外壳可以使用任何类型的盒子制作，但我决定从头开始制作一个，使其成为我使用的网络摄像头的完美尺寸。首先测量网络摄像头：高度宽度镜头高度根据以下尺寸制作一个盒子：长度-20至25厘米宽度-比网络摄像头的宽度大2厘米高度-比网络摄像头的高度高1厘米根据尺寸在一张纸板上描绘盒子的6个面，然后用刀将碎片切下来。在背面制作一个插槽，您可以通过该插槽穿过网络摄像头的电缆，并在正面在相机镜头高度的中间位置制作一个2cmx1cm的插槽。使用胶水将所有面粘在一张黑色图表纸上，然后沿着纸板件的边界切割纸张。注意：使用铅笔标记面部以避免混淆可能会很有用。第4步：组装外壳抓住底面和两个侧面，并排放置。使用胶带将三个部分连接在一起。接下来，通过确保保持面的方向，使用更多胶带粘贴正面和背面。顶面沿着单个边缘连接，以便我们可以像铰链盖一样使用顶面打开外壳，以防我们以后需要进行任何调整。为防止任何光线从顶部进入，请再剪一些纸板以稍微重叠。通过其中一个插槽窥视外壳，并确保没有光线进入盒子。可以使用额外的一层电工胶带或任何类型的不透明胶带来覆盖小间隙。第5步：制作入口狭缝为了制作入口狭缝，将其中一个剃须刀片垂直粘上以覆盖正面的一部分间隙。使用单张纸将第二个刀片贴在第一个刀片旁边，在两个刀片之间形成一个细小的间隙。用胶带粘贴第二个刀片并使用电工胶带覆盖所有间隙，以防止任何光线进入外壳。第6步：制作衍射光栅这一步是项目中最关键的部分。衍射光栅负责根据波长分离光束。一种选择是直接购买衍射光栅。这些通常可以在线购买，价格约为4至5美元。另一种选择是使用旧的DVD光盘作为衍射光栅。两者都提供相似的结果。首先使用一把剪刀切入圆盘。当您更深入地切入磁盘时，您会注意到磁盘由两层组成，这些层将开始分开。将两层完全分开并丢弃由银涂层组成的一半。从后半部分切下四分之一，然后将边缘切成正方形，形成一个比镜头宽度稍大的小矩形。接下来，使用一些胶水将这块粘在镜头上。确保使用临时胶水，以便在您想重新使用网络摄像头时移除衍射光栅。注意：光谱仪工作的一个关键步骤是沿着圆盘的同心凹槽排列成垂直的，也就是说，它们需要与狭缝平行。如果它们不平行于狭缝，则不会发生衍射。步骤7：安装相机一旦衍射光栅粘在网络摄像头上，使用后槽将电缆穿过外壳，并将网络摄像头放置在与前表面成30度角的外壳后部，并与外壳中的狭缝对齐正面。在将网络摄像头固定到位之前，将网络摄像头连接到计算机并打开相机应用程序。将光谱仪指向光源并调整网络摄像头的位置，直到衍射光谱位于图像的中心。此时，您可以使用双面胶带将网络摄像头粘在底面上。第8步：测试要测试您的光谱仪是否正常工作，请将其指向光源并调整光源和光谱仪的高度，直到两者对齐。您可以使用一堆书或其他东西来调整垂直对齐方式，我决定使用一些旧的3D打印机耗材卷。将网络摄像头连接到计算机并打开相机应用程序。图像应由整齐的衍射光谱组成。您可以使用打印输出进一步装饰和标记光谱仪。步骤9：使用分析仪软件仅仅拥有光谱的图片可能无法提供太多信息，因此我用Python设计了一个程序来绘制光的强度。这将提供“峰值”之间的相对距离，可进一步用于确定光源中存在的波长。要运行该程序，您需要在计算机上安装Python以及一些额外的开源库。可以使用以下链接https://www.python.org/下载Python。可以通过终端使用pip下载和安装其他库。下面提供了库和终端命令：Opencv-pip安装opencv-contrib-pythonNumpy-pip安装numpyMatplotlib-pip安装matplotlib安装所有库后，您可以从以下GitHub存储库克隆频谱分析仪程序：https://github.com/kousheekc/DIY-Spectrometer-Analyser运行程序，您应该会看到网络摄像头提要。将网络摄像头指向光源，然后按键盘上的“r”按钮以捕捉感兴趣的提要区域。在光谱上单击并拖动鼠标，然后按Enter键。选择感兴趣的区域后，按“s”按钮捕获帧并使用图形可视化分析强度。您可以使用“q”按钮退出程序。第10步：最终结果测试完光谱仪和软件程序后，您就可以开始实验了。您可以将光谱仪对准各种光源，例如CFL灯泡、霓虹灯、白炽灯泡，甚至智能变色LED灯泡。您也可以走到外面，将光谱仪指向天空的清晰部分并探索结果。要测量某个光源的波长，您可以从具有已知波长的光源（例如激光）开始，并确定峰值位置与波长之间的关系。您还可以尝试其他各种有趣的实验，例如检测和测量食盐中的钠以及检测橄榄油中的叶绿素。使用这款低成本的光谱仪，您可以在家中进行各种简单有趣的实验。这个项目最初是针对因新冠疫情而无法进行实际实验和实验室的本科物理学生，尽管该过程对于任何人来说都很简单，无需正式的物理背景。我很想看到你自己版本的光谱仪，除此之外，可以在下方的评论里解决反馈、问题、评论、疑虑。

这是一个可以监测气候的集装保护室，您可以在其中存放书籍。我之所以选择做这个，是因为很多人把他们的旧书放在地下室或阁楼里。然而，大多数地下室太潮湿而无法存放书籍，而阁楼的温度可能太高，尤其是在夏天。不利于图书的保存在本教程中，您可以找到重新创建此项目的分步过程。第1步：补给品电子产品树莓派4型号b树莓派USB-C电源16GB微型SD卡以太网电缆ESP32USB-A转MicroUSB-B数据线面包板电源交流/直流电源适配器无焊面包板830分3x无焊面包板170点（如果你把东西焊接在一起，你可能不需要这些）树莓派突破扩展板+排线杜邦线（各种尺寸和类型）5x470Ω电阻1x10kΩ电阻LDR（光敏电阻）3x4键盘薄膜矩阵RFID-RC522模块RFID贴纸2x按钮液晶显示器电位器PCF8574DHT11模块伺服电机5V无刷风扇NPN三极管2n2222a二极管配件工具中密度纤维板15mm200x122cm中密度纤维板5毫米50x100厘米透明PS板100x50cm木板15x15mm270cm钢琴铰链螺丝门把手钩金属链（可选）花丝（可选）油漆（可选）工具工艺工具钻头砂纸画卷铣床强力胶第2步：原理图和接线为了制作我的原理图，我使用了Fritzing。在电气视图上，我用橙色表示3.3V，用红色表示5V。使用DHT11模块，您需要检查是否有传感器或模块。如果您有传感器，请按照电气视图中的说明进行连接。如果您有该模块，请按照面包板视图中的说明进行连接。第3步：数据库设计使用这个项目会收集很多数据。所有传感器和执行器都存储在历史记录表中。传感器和执行器存储在组件表中。考虑到我的项目中使用了书籍，该表也存在。为了让这一切更容易理解，我将书籍与作者和语言分开。第4步：设置ESP321、在ArduinoIDE中安装ESP32从ArduinoIDE打开首选项窗口：文件>首选项。最后你会找到“附加板管理器URL”，输入以下URL：https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.js...打开板管理器：Tools>Board>BoardManager，单击“esp32byEspressifSystems”的安装按钮。2、上传代码使用USB数据线将ESP32模块连接到计算机。使用ArduinoIDE上传代码。请记住在连接时按下ESP32模块上的启动按钮intldr=4;内部伺服=22;constintPWMFreq=50;constintPWMChannel=0;constintPWMResolution=8;整数占空比=0;无效设置（）{Serial.begin(9600,SERIAL_8N1,16,17);ledcSetup(PWMChannel,PWMFreq,PWMResolution);ledcAttachPin（伺服，PWMChannel）；ledcWrite（PWMChannel，占空比）；}无效循环（）{如果（串行。可用（））{Stringline=Serial.readStringUntil('\n');如果（行==“LDR”）{int值=模拟读取（ldr）；浮动转换值=convertldr(value);Serial.println(convertedValue);}如果（行==“关闭”）{占空比=16；ledcWrite（PWMChannel，占空比）；Serial.println("锁已关闭");}如果（行==“打开”）{占空比=5;ledcWrite（PWMChannel，占空比）；Serial.println("锁已打开");}}}浮动转换ldr（整数值）{返回（值/4095.0）*100；}第5步：设置树莓派配置SD卡下载最新的RaspberryPi操作系统。下载Win32磁盘映像程序。使用SD卡格式化程序或类似程序格式化SD卡。使用Win32DiskImager在SD卡上写入树莓派操作系统转到SD卡目录并打开cmdline.txt。在行尾添加'ip=169.254.10.1'。保存文件。创建一个没有内容或扩展名的名为“ssh”的文件。将SD卡放入RaspberryPi并使用LAN端口和以太网电缆连接到您的计算机。将电源连接到RaspberryPi。配置树莓派使用Putty软件配置树莓派。使用IP地址169.254.10.1和端口22连接到pi，连接类型为SSH。使用入门信息登录->用户：pi&密码：raspberry建议尽快更改此设置->这里是执行此操作的指南https://www.raspberrypi.org/documentation/linux/usage/users.mdRaspi-config首先，我们必须启用不同的接口，为此我们必须键入以下代码：须藤raspi配置启用以下接口：一根线串行I2CSPI连接到WIFI首先，输入以下命令成为root须藤-i成为root后，使用以下命令：（将SSID替换为您的网络名称，并将密码替换为您的网络密码）检查这是否正确使用nano/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf现在网络已经添加好了，我们进入WPA客户端界面wpa_cli选择您的界面接口wlan0重新加载文件重新配置最后检查您是否已连接：ipa更新RPi+安装软件更新RPIsudoapt-get更新sudoapt-get升级现在Pi已更新，请安装Apachesudoaptinstallapache2-y安装MariaDBsudoaptinstallmariadb-servermariadb-client-y安装python包pip3安装flask-corspip3安装flask-socketiopip3安装mysql-connector-pythonpip3安装geventpip3安装gevent-websocket现在这一切都完成了，重启Pi。设置数据库现在一切都安装好了，我们将设置数据库。只需按照本指南https://pimylifeup.com/raspberry-pi-mysql/第6步：建造外观在上图中，您可以找到估计的测量值。我建议让左边的部分稍微大一点。这样，连接组件会更容易。切割MDF板和PS板使用15毫米MDF锯开盖子和底部。这些是440x210毫米。使用略小的5毫米MDF看到第二个底板。现在我们有了正面和背面，以45°角切割它们。这些是，在外侧（最长边）470x240mm。这是15毫米MDF。侧面也以45°角切割。再次使用15mmMDF315x240mm。最后我们有了假天花板和墙壁。使用5mmMDF，切割一块241x290.5mm的板和一块241x249.5mm的板。以45°角为门切割4块木板（15x15毫米）。切下2块木板(15x15mm)以进一步支撑盖子。检查门的木材尺寸和高度和宽度7毫米的尺寸。将这些测量值用于PS片材。在木材上铣槽现在板子被切割了，是时候铣一些大约7mm的凹槽了。我从背面（内部）开始。从左侧向中间做一个水平凹槽。使用第一块板(241x290.5mm)测量需要停止的位置。将此板向左移动5毫米。要制作垂直凹槽，请使用第二块板(241x249.5)并将其向下移动5mm。对于表壳的正面，重复此过程，但从右侧测量。取一个侧面，使用正面和背面，测量水平面必须铣削的位置。最后但并非最不重要的一点是在底部(15mm)板的底部铣出一个水平凹槽。在木头上为门磨一些凹槽，这样PS板将固定到位。为组件/电源创建孔接下来，我们将为组件打孔。可以根据您希望它的外观来选择这些位置。第一个并不是真正用于组件。在盖子上看到一个把手。接下来在背面为电源适配器电缆钻一个孔。尺寸取决于所使用的电缆类型。在风扇的假天花板上钻一个洞。在同一块板上为DHT11模块切割一个矩形。在前面为LCD、键盘、RFID阅读器和按钮锯开孔。在底部钻2个孔，一个用于LDR（在凹槽的一侧），另一个在另一侧用于将电线连接到ESP32。在门的前面切一个矩形。在伺服臂的假墙上切一个矩形。建立案例现在使用螺丝将它们连接在一起。使用钢琴铰链，这可以切割成合适的尺寸，以连接盖子和门。将门把手安装在门的外侧，将挂钩安装在门内侧。请注意，在将较薄的底板连接到较厚的底板之前，您需要为LDR接线。连接组件使用螺钉将组件连接到外壳上。在必要时添加一些电工胶带以防止电线脱落。使用花线，我将冰棒棍的一部分连接到伺服臂上以使其更长。收尾工作最后，根据油漆罐上的说明，对木材进行打磨和油漆。这可以在您附加所有内容之前完成。但如果你只想在外面涂漆，这可以作为最后一步完成。

在本教程中，我将向您展示如何制作固定式书架蓝牙扬声器。它是固定的，因为它不打算移动，这也是它不是电池供电而是电源供电的原因。它具有一个100w放大器和一个5.0蓝牙音频模块，它们都放置在一个木箱中。为了制作盒子，我使用了山毛榉木和冷杉木，我有一些冷杉木的废料，另外，我给自己买了一块山毛榉木。我使用这两个是因为我认为它们会很好地相互对比。我还将与您分享一些关于如何检查一切是否正常工作的提示和技巧，如果您决定自己尝试一下这个项目，请进行一些故障排除。补给品蓝牙音频模块电源2x放大器（这里我使用了tpa3116D类单声道放大器）扬声器扬声器格栅（可选）高音喇叭100Ω电阻器2x木板L型木条电缆连接器螺丝钉子金属丝转变电容器和线圈（或交叉）电源线工具：烙铁以及一些焊料、钻头、热胶枪、拼图（或手锯）、砂带机（或锉刀）、螺丝刀、钳子、美工刀。第1步：获取您的组件虽然我写了一份材料清单，扬声器受到它们可以转换为音频的电能的限制，这意味着您需要确保您使用的扬声器可以处理放大器产生的能量，因此，例如，我使用了tpa3116D类单声道放大器，它在2Ω负载上的最大输出功率为100w，因为我使用了4Ω扬声器，因此我获得了最大50w的输出功率。第2步：制作扬声器孔在这一步中制作两个孔，一个用于扬声器，一个用于高音扬声器。首先，测量您正在使用的扬声器和高音扬声器，并在板上描绘出轮廓，然后钻一个孔以插入拼图刀片，然后切出您之前描绘出的圆圈。对高音扬声器也重复此操作。第3步：测量盒子1/3首先切掉正面（上面有扬声器的那个），然后是盒子的背面，因为这两个是第一面（从木板上切下来的）的相同使用尺寸来勾勒出尺寸为背面，然后切掉那一边。我没有在这里向您展示任何尺寸，因为它们并不重要，它们可能会有所不同。第4步：测量盒子2/3在这一步中制作顶部和底部（此时我改变了我使用的木材，只是为了让它们相互对比）。首先测量您在上一步中制作的一侧的长度，将其描绘出来，然后将其剪掉。对顶部也重复此操作。第5步：测量盒子3/3在这一点上，你应该有盒子的4个边，在这一步中组装它们，这样你就可以画出另外两个边，然后也把它们剪下来。第6步：将盒子放在一起在这一步中，将盒子放在一起，但让一侧打开，以便您可以在盒子中安装电子设备。钻出导向孔，然后用螺丝将盒子放在一起。第7步：故障排除（电子）要使其正常工作，您需要同时为放大器和蓝牙模块供电，但问题是您不应该使用相同的电源为它们供电，而接地回路是一个原因。接地回路是由电气设备的互连引起的，导致有多个接地路径，尽管您可以使用其中一个接地回路隔离器来解决这个问题，但我在这里没有这样做。为了解决这个问题，我用了两个电源。一个来自旧笔记本电脑充电器（用于放大器），另一个来自蓝牙模块（5v）。请注意，如果您使用一个带有接地回路隔离器的电源，您还应该使用某种降​​压转换器为蓝牙模块供电。第8步：准备电源和电子设备您可以拆开这些电源以暴露内部的电线，或者您可以使用电缆连接器之类的东西来进行正确的电路连接。如果您使用预制放大器，那么您应该能够在其上看到一些字母，它们会告诉您什么东西放在哪里。VCC代表电源输入OUT代表输出（这是扬声器去的地方）+GND-（或类似IN的东西）代表输入（来自蓝牙的信号在这里）。在蓝牙模块上，您还应该看到一些字母，更准确地说是R、GND和L。这是立体声输出，因为这是一个单声道放大器，您需要将它们混合为单声道。只需使用两个100欧姆电阻即可。一个电阻连接到R，然后另一个连接到L并将这两个电阻的末端扭在一起。并将一小段电线焊接到GND（这是蓝牙模块的输出）。第9步：电子产品组装好的，这就是将蓝牙模块的输出连接到放大器输入的方式。喇叭和高音喇叭接功放的输出，最后接电源，一个接功放，一个接蓝牙模块。当然，要为整个情况供电，请确保为电源线钻孔。并且还热粘合所有组件以将它们固定到位。第10步：交叉为了获得最佳结果，您需要进行一些实验。所以分频器的目的是消除一些进入高音扬声器的频率。简单的分频器是电容器和电感器的组合。就我而言，我使用了两个并联的10uF电容器（相当于一个20uF电容器），并且还使用了一个手绕线圈。电容器和线圈串联连接，这意味着放大器输出的一根线连接到高音扬声器的一根线，放大器输出的另一根线连接到线圈的一根线，然后从线圈连接到电容器，并且然后从电容器到高音扬声器。总而言之，放大器的输出进入扬声器，然后分频到高音扬声器。第11步：完成盒子电子设备就位后，关闭盒子的最后一面。第12步：L型木条这款L型木条具有90度弯曲，非常适合盒子的边缘。首先边测量边测量，然后切出这些碎片。之后，使用一些钉子将这些部件固定到位，就是这样。第13步：切换最后，添加一个开关，为此您应该切断整条电源线或仅切断一根电线，在我的情况下，我用剪线钳剪断了一根电线。有了开关，这个项目就完成了。

在该项目中，针对智能灌溉应用，比较了用于量化计划中可用水量的不同传感器。1.概要灌溉系统的发展对于农业的正确维护和改善作物产量至关重要。迄今为止，商业上有多个传感器可以通过不同的方式（例如，电导率，电容）来测量土壤中的水分。但是，这些传感器的性能可能会因为用于水检测的系统不同而有所不同。在这个项目中，我们比较了用于测量植物需水量的不同系统。我们将这项研究分为两个部分：土壤湿度的测量和植物内部水分的测量。两种方法都可以用来比较侵入性和非侵入性方法在确定植物需水量方面的准确性。在所有情况下，使用水泵将被测植物用水250mL浇水两次。我们首先使用干燥的土壤放置被测植物。使用水泵将土壤浇灌250mL，并在1小时内测量传感器的响应情况。然后，我们在测量水传感器检测到的变化的同时提供了另外的250mL。然后记录响应，我们在灵敏度，噪声水平和响应时间方面对设备进行了比较。2.基于土壤的水含量检测方法2.15探头NPK传感器5探头NPK传感器是一种多功能设备，能够从土壤中测量多达7种不同的参数（温度，氮，磷，钾，pH，电导率和水分）。它由5个可以插入土壤中的金属探针组成，并且由于它使用RS485通讯进行操作，因此可以与使用LTT设备的arduino微控制器接口使用。用于土壤分析的5探针NPK传感器这样，它可以很好地表征土壤，从而能够估算出所用肥料的数量，质量和湿度。但是，当我们在添加任何水之前测试干燥的土壤样品时，氮，磷，钾，电导率和湿度传感器提供的响应信号为0，而pH设置为7。用250mL的土壤浇水后，传感器开始发送不同土壤参数的读数。获得了信号的初始峰值，并且值稳定在特定值上，当土壤再用250毫升第二次浇水时，该值会略有增加。以下是在浇灌土壤样品之前和之后从这些组件获得的值，以及信号稳定后的信号噪声（σ）。在分别记录了氮，磷，钾，pH，电导率和湿度值的信号后，从5探头传感器获得的图表。在N，P，K，电导率和湿度测量的情况下，在这些传感器中观察到0.38mg/kg的低信号噪声。加水后，这些传感器需要20分钟的时间才能使信号稳定。该值用作设备的响应时间，并针对该项目中测试的所有传感器进行了计算。但是，pH信号显示出很高的噪声，并且在7到9之间变化很大。与我们测试的其他传感器获得的值相比，从磷和氮的浓度获得的值相同，并且湿度和电导率值较低。因此，尽管该系统可以检测出土壤样品中是否存在水，但我们可以预见，该设备的灵敏度较低，并且更适合于需要大量供水的环境。2.2土壤水分和温度及EC传感器该工业级土壤传感器的配置类似于先前描述的5探针土壤传感器。在这种情况下，系统包含3个可插入土壤的耐腐蚀探针。该设备可以使用一系列金属探针测量电导率和土壤水分，并且可以使用LTT设备与arduino微控制器接口。土壤水分和温度及EC传感器，用于土壤表征。与以前使用5探针传感器的情况相反，该设备甚至可以在添加水之前就测量干燥土壤的电导率，这表明灵敏度更高，检测极限更低。但是，所获得的信号噪声相对较高，为0.41uS/cm。另外，与使用五探针传感器获得的电导率测量值相比，电导率的测量值高。加水前后电导率随时间变化的结果如下所示。监测土壤样品中的电导率后获得的图。用250mL水浇灌土壤样品后，信号增加到大约3250uS/cm。传感器的响应时间显着缩短，为11分钟，在干燥土壤中的响应范围为154uS/cm。该结果表明灵敏度高于5探头传感器。但是，与以前的情况相比，该传感器可以测量的参数范围（电导率和湿度）受到限制。2.3电导率传感器使用模拟电导率传感器（见下文）对土壤中的水分进行了另一项测试。在这种情况下，在两个电极之间施加电压，并测量电流的变化。原则上，电流的这种变化可以归因于土壤中水的存在，这会降低其电阻。但是，这种电导率也可能会受到土壤中盐分浓度的影响，从而降低了检测的特异性。用于土壤特性的电导率传感器。与前面介绍的两种方法相反，该设备只能使用arduino微控制器供电，并且不需要用于信号收集的其他硬件（例如LTT）。因此，可以更轻松地将其合并到我们的项目中。给干燥的土壤浇水后，该设备的响应时间与前一种情况下的响应时间相似，范围为9分钟。使用arduino微控制器监测土壤样品中的电阻后获得的图。尽管设备的响应时间相对较短，但噪声水平仍高于以前的情况，导致电压标准变化为0.14V/min。此外，给植物浇水时接收电压的变化很小，从2.11到1.84V不等。与以前的方法相比，这些结果表明该设备的灵敏度和检测极限更低。2.4电容式传感器用于土壤湿度测量的基于电容的传感器是用于智能园艺应用的最广泛的传感器之一。该设备由单个探针组成，由于介质介电常数的变化，其电容在有水的情况下也会发生变化。因此，该信号受土壤介质中离子的影响较小，而对土壤中水含量的变化更具特异性。用于土壤表征的电容式传感器。与之前的情况类似，该设备可以与arduino微控制器接口，而无需额外的硬件或外部电源。此外，该设备的测量噪声水平显着低于电导率传感器的先前情况，仅为0.01V/min。使用arduino微控制器监测土壤样品中的电容后获得的图。向土壤中加水后，所获得的信号从3.05变为2.66V，表明其灵敏度高于电导率传感器的灵敏度。此外，响应时间在所有用于土壤测量的测试设备中最低，约为1分钟。3.基于植物的水含量检测方法3.1力传感器附在叶子上获得有关植物水分状况信息的一种有前途的非侵入性方法是进行膨胀分析。植物茎叶的结构由于其内部的流体压力而得以维持。然而，当可用水量低时，水压降低，并且植物结构内部的压力趋于降低。水压力的这些差异可以通过使用如下所示的力感测电阻器通过弯曲叶片来间接评估。用于叶片表征的力传感器。将该力感测电阻器放置在叶片表面，并使用参考电阻器评估电阻，如下所示。这种设置使我们能够通过叶片上传感器上的作用力来确定植物内部的水压。这种力是由于水分条件导致叶片弯曲的结果。尽管这种方法使我们能够以无创方式检测何时浇水，但灵敏度很低，加入250mL水后信号从3.35V变为3.33V。但是，我们预见到，如果将植物长时间保持在干燥条件下，并且叶片弯曲明显，这些变化将更高。下图显示了对来自叶片的信号力的监视。使用arduino微控制器监控力后获得的设备设置和曲线图。给植物浇水后，从传感器获得的电压从3.35V降低至3.33V。尽管传感器在测量叶片运动时灵敏度较低，但噪声水平却明显低于以前的方法，仅为40mV/min。此外，在经过测试的传感器中，响应时间最短，为40s。因此，尽管该系统的灵敏度较低，但是通过叶片施加的力来测量膨胀度仍然是一种有前途的非侵入性方法，用于测量植物的需水量。3.2恒电位仪木质部汁液中离子浓度的变化也可以指示植物中的水分含量。这种变化通常反映在杆内部电阻的变化中。当盐浓度高时，这是茎内水分少的结果，鉴于组织的电导率较高，电阻会降低。相反，当水量较高时（在给植物浇水时会发生这种情况），电阻会降低。因此，这种测量可以很好地表明我们工厂的水需求。对于此测量，我们按照此处先前报告的工作的指示使用了定制的恒电位仪。最终设置与以下所示类似。该图取自我们先前的项目“一种用于传感应用的低成本恒电位仪”。将三电极电池插入被测植物的茎中，并通过在茎上施加多个电压后测量接收到的信号，进行溶出伏安法测定。然后计算所获得地块的斜率，然后可以外推茎的阻力。如预期的那样，当给植物浇水时，该阻力增加，从初始值370.4kOhm上升到500.0kOhm，并在添加第一批水后随时间稳定增加。植株第二次后未观察到对这种增加趋势的影响。恒电位仪的抗性表征结果，以及在浇水前后监测植物茎后获得的图。在这种情况下，由于每15分钟进行一次测量，因此无法估算设备对水状态变化的响应时间。如观察到的，当植物第二次浇水时，茎的阻力以相同的速率保持增加。这种行为可能表明即使土壤中的水丰度发生了变化，植物对水的吸收也不断增加。3.3阀杆的开路电位测量通过使用开路电势测量（OCP）进行测量植物水分吸收的最终方法。当两者之间没有电流流动时，与参考相比，该OCP与电极的电位有关。由于溶液中的离子是带电的，因此当它们吸附到电极上时可以产生电化学势，该电势可以测量并与浓度相关。为了进行这些测量，我们使用了来自arduinopH传感器的标准电势计，并将参比电极和工作电极连接到丝网印刷电极上，该丝网印刷电极类似于使用低成本恒电位仪的先前方法中使用的电极。OCP传感器用于基于植物的水测量。然后记录电极电压随时间的变化。在这种情况下，传感器的噪声水平在0.29V/min的范围内，这是所研究传感器中发现的最高噪声水平之一。给植物浇水后，设备的OCP值从2.44V下降到2.03V，这表明茎中离子的浓度降低了。这样，该方法也可以用于以良好的灵敏度确定植物的浇水需求。通过测量植物茎中离子的变化，可以对水的需求进行更准确的评估。但是，噪声水平很高，这可能会导致设备灵敏度下降。4.总结下面提供了不同测试传感器的性能摘要。尽管五探头传感器在测试中提供的信息量最大，但灵敏度较低，并且需要相对较长的时间才能达到稳定的读数。相反，用于土壤水测量的电容式传感器具有响应速度快，噪声相对较低和灵敏度高的优点。但是，测量仅限于一种土壤参数（湿度）。在基于植物的传感器的情况下，接收到的信号更能指示植物的生理状态。这种方法使我们能够更准确地测量植物的需水量，因为正如我们观察到的那样，信号不受土壤条件的影响，但受植物内部水分的可用性的影响。但是，这些方法通常都很吵。在恒电位仪的情况下，由于在伏安法期间收集了大量数据点，因此每15分钟仅进行1次测量。尽管通过使用OCP测量可以克服对工厂内部电解质进行连续监控的挑战，但这种方法会导致较高的电化学噪声。下面总结了我们测试的传感器的优缺点。

该项目描述了如何使用SLG46140VGreenPAK™IC作为控制单元来创建被动式红外自动门控制系统。硬件部件：DialogSemiconductorSLG46140×1个DialogSemiconductorGreenPAK高级开发板SLG4DVKADV×1个在这个项目中，我们将说明如何使用GreenPAK™SLG46140V打开和关闭自动门。我们使用了被动红外（PIR）HCSR501传感器来检测门的边界/周围附近是否存在人员，然后使用GreenPAK来控制L298N电机驱动器。提议的设计在工业，办公室，大学，购物中心等中具有广泛的应用。下面我们描述了了解解决方案如何设计为设计自动门系统所需的步骤。但是，如果您只想获取编程结果，请下载GreenPAK软件以查看已完成的GreenPAK设计文件。将GreenPAK开发套件插入计算机，然后点击程序来设计解决方案。解释在此设计中，PIR传感器会根据发出的红外线水平来检测人的存在。PIR传感器的输出用作GreenPAK的模拟输入，GreenPAK处理输入并管理信号时序。当PIR传感器输出HIGH时，GreenPAK将通过L298N电机驱动器电路打开门。如果PIR输出LOW超过六秒钟，则门将关闭。图1.自动开门和关门系统流程图被动红外（PIR）运动检测器模块PIR传感器可测量从其视野中的物体发出的红外线水平。该项目中使用的传感器的范围约为六米。PIR传感器能够感应运动，通常用于检测人类是否已移入或移出传感器的范围。它们体积小，价格便宜，低功耗，易于使用且具有弹性。它们通常在家庭和企业使用的家用电器和小工具中找到。它们通常被称为PIR，“被动红外”，“热电”或“IR运动”传感器。温度高于绝对零的所有物体都以辐射的形式散发热量，因为辐射是在红外区域，因此人类看不见它。物体越热，发出的红外线越多。无源红外传感器中的无源术语是指PIR传感器不产生或辐射任何能量以进行检测的事实。它们通过检测其他物体释放的能量来工作。当人经过PIR传感器前面时，它将人体的热量转换成输出电压变化，从而触发检测。当检测到物体时，PIR传感器的输出引脚的电压电平为3.3v。如果没有物体，则输出约0v。PIR传感器如图2所示。图2.PIR传感器它具有三个将其与GreenPAK连接的端子。表1中显示了每个终端的详细说明。表1.PIR传感器PIN功能L298N电机驱动器模块这种双向双向电机驱动器模块multiwatt15封装基于非常流行的L298双H桥电机驱动器IC。该模块使用户可以轻松，独立地在两个方向上分别控制两个最大电流为2A的电动机。它具有高达40v的高工作电压。它可以驱动两相步进电动机，四相步进电动机或两相直流电动机。它具有一个大容量的滤波电容器和一个续流二极管，可以保护电路中的设备不受感性负载反向电流的损坏，从而提高了可靠性。它可以驱动5v-35v，其逻辑电平为5v。图3.L298N电机驱动器电动机驱动器执行的功能如表2所示。表2.L298N电机驱动器的功能框图下面显示了PIR传感器，GreenPAK和L198N电机驱动器之间的连接框图。图4.连接框图顺时针电机控制当PIR传感器感应到其范围内的物体时，它会在其OUT引脚上输出HIGH，该引脚连接到GreenPAK的Pin10。当Pin10上的电压上升到1v以上时，将对DFF4计时，将POR（上电复位）传递到Pin4，Pin4与顺时针方向的电动机相连，从而导致门打开。CNT1/DLY1和反相器2-L0上的两秒钟上升沿延迟会产生一个单脉冲，当经过2秒时，它将重置DFF4。逆时针电机控制CNT0/DLY0在ACMP输出上产生六秒钟的下降沿延迟。当该延迟块的输出下降时，PDLY块中的下降沿检测器为DFF5计时，该DFF5连接到另一个两秒一发脉冲电路。2位LUT2连接到Pin13，用于确保两个电机都不会同时尝试以相反的方向运行。该LUT确保逆时针电动机仅在不尝试顺时针电动机运行时才能运行。图5.用于自动门控制系统的GreenPAK设计结论在这个项目中，我们设计了一个被动红外自动门控制系统，该系统使用SLG46140VGreenPAKIC作为控制单元。事实证明，小型IC能够正确正确地执行此任务。GreenPAK能够在不使用几个组件块的情况下实现此解决方案，这意味着设计人员可以在必要时为GreenPAK设计添加其他功能。应用领域提议的设计可用于以下应用：1.在医院和科学实验室中，可以使用自动门来确保区域安全，因为人们无需操纵门即可通过该门，从而确保门保持关闭状态，同时减少交叉污染的风险。2.对于坐轮椅的人和其他身体残疾的人，自动门是必不可少的，因为传统的门可能很难为身体残疾的人打开。3.自动门可用于人们经常举手的仓库和其他设施，通过使人们更容易走动来提高安全性和效率。硬件图片图6.硬件演示

在本项目中，我们将使用超声波传感器来测量距离，检测物体并以常用的测量单位提供O/P。硬件组件：ArduinoUNO×1个超声波传感器-HC-SR04（通用）×1个面包板（通用）×1个跳线（通用）×1个USB-A至B电缆×1个软件应用程序和在线服务：ArduinoIDE可以在超声波传感器和Arduino之间直接建立连接（或），也可以使用Breadboard实现相同的功能。•将超声波传感器的Vcc引脚连接到Arduino上的5V•将超声波传感器的GND引脚连接到Arduino上的GND•将超声波传感器的Trig引脚连接到Arduino上的D6•将超声波传感器的回波针连接到Arduino上的D5带有Arduino的超声波传感器-使用面包板的电路连接：超声波传感器具有广泛的应用，例如距离测量，物体检测，避障等。该项目的设计牢记要寻找使用Arduino的超声波传感器的基本设置的人员。任何类型的Arduino均可用于此项目。工作非常简单，按照电路图进行连接并打开电源后，超声波传感器就会发送声波。当波与物体接触时，它们会反弹回传感器。因此，通过将速度乘以时间来计算距离。此处的速度是指声音的速度，即每秒340米。以厘米/微秒为单位为0.034，以英寸/微秒为单位0.0133858。我们必须将速度除以2，因为声波在撞击物体后向前传播并返回。另一方面，时间是声波向前传播和向后反弹所花费的持续时间。因此，很容易确定物体与超声波传感器的距离。您可以在下面的代码中找到计算。在串行监视器中看到的输出：相关代码：/**CreditstoallsourcesonGoogle,actingasreferencetothiscodebelow.Thiscodeisnot*TechValer'sowncreation.TechValerhasreferredtodifferentprojectsandwebsitesto*findaneasycodeforbeginnerstogetstartedwithUltrasonicSensorHC-SR04andArduino.*TechValerdoesnotclaimthiscodetobeitsown.TechValerisgreatlythankfulfororiginal*creatersofthiscodeandalsoallotherswhoactedasreference.*//**AboutTechValer**Whatcomestomindwhenyouthinkoftech...hmm,I'msureyou'rethinkingofiPhone,*Alexa,BostonDynamicsroboticdogetc.,atleastthat'swhatIwouldhavethoughtof.*Mypointhereis,whenyoulookinsidethistech...you'llfindweirdboardswith*componentsattachedtoit.ThisstuffiselectronicsandweatTechvalerdeeplyappreciate*thispieceoftech.Asthenamesuggests,weareTechEnthusiastswhoknowtheWorthand*Potentialoftheseamazingtechstuff!So,checkoutourwebsitetechvaler.comtofindout*more.I'msureyouwillnotregret...*//**Note:AnymodelofArduinocanbeusedforthisproject.Justkeepinmindthedigitalpins.*Thereadingsavailableintheserialmonitorarealmostaccurate.*Refertothedocumentationforbetterunderstandingofthisparticularcodeandproject.*//**ThankstoDronaAutomationsPvt.LtdforSponsoringthisproject!*/#definetrigPin6//ConnecttrigpintoD6onArduino#defineechoPin5//ConnectechopintoD5onArduino//definesvariableslongduration;//It'savariableforthedurationofsoundwavetravelintinchdistance;//It'savariableformeasurementofdistanceininchesintcmdistance;//It'savariableformeasurementofdistanceincentimetersvoidsetup(){pinMode(trigPin,OUTPUT);//SetsthetrigPinasanOUTPUTpinMode(echoPin,INPUT);//SetstheechoPinasanINPUTSerial.begin(9600);////ForSerialCommunication}voidloop(){digitalWrite(trigPin,LOW);//ClearsthetrigPinconditiondelayMicroseconds(2);digitalWrite(trigPin,HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(trigPin,LOW);duration=pulseIn(echoPin,HIGH);//ReadstheechoPin,returnsthesoundwavetraveltimeinmicroseconds//Calculatingthedistanceinchdistance=duration*0.0133858/2;//Tocalculatethedistanceininchcmdistance=duration*0.034/2;//Tocalculatethedistanceincm//DisplaysthedistanceontheSerialMonitorSerial.print("Distance:");Serial.print(inchdistance);Serial.println("inch");Serial.print(cmdistance);Serial.println("cm");}

通过设置运动传感器来学习输入和输出的基础知识。RaspberryPiPico具有许多GPIO引脚，我们只需在代码中配置这些引脚即可将其用作输入或输出。在本指南中，我们将学习如何使用输入（在这种情况下为传感器）和以LED形式的输出进行工作。在本指南的最后，我们将在16行MicroPython中提供一个简单的运动检测器。在本指南中，我们将学习如何使用RaspberryPiPico的GPIO引脚作为数字输入和输出，这些输入和输出使用高电平和低电平作为一种简单的控制方法。建立该项目的电路增加了一个额外的组件，即一种被动红外（PIR）传感器，该传感器通常用于家庭安全系统中以检测运动。在此项目中，它将执行相同的功能，并且当传感器报告运动时，我们的代码将触发一个LED亮起。将传感器添加到项目中需要：•半尺寸面包板•LED灯•330欧姆电阻•PIR传感器•3x母对公跳线1.将RaspberryPiPico插入面包板，使其位于中央通道上方。确保MicroUSB端口位于面包板的一端。2.将一个330Ohm的电阻器插入面包板，其一脚应与GND串联，该脚为PIN38。另一脚应插入面包板的-导轨。这为我们提供了GND导轨，其中该导轨中的所有引脚都连接到GND。3.插入一个LED，将长脚（阳极）插入面包板的针脚34，并将短脚插入GND导轨。现在已建立电路。PIR传感器具有三个引脚。VCC，OUT和GND。VCC引脚用于从RaspberryPiPico提供3.3V电源。4.使用跳线将VCC从PIR连接到电阻旁边的3.3V引脚（引脚37）。5.使用另一根跳线将PIR的OUT引脚连接到Pico的引脚21。6.将PIR的GND引脚连接到面包板的GND导轨。7.建立电路后，使用微型USB导线将RaspberryPiPico连接到计算机。打开Thonny应用程序。现在，我们开始对项目进行编码，并在“入门”项目中使用的代码的基础上，包括输入，PIR传感器和条件测试，以检查传感器是否已触发。1.从计算机库中导入Pin类，然后导入utime。这些库使我们能够分别与GPIO通信并控制我们的项目进度。frommachineimportPinimportutime2.创建一个对象“led”，该对象用于在物理GPIO引脚和我们的代码之间创建链接。在这种情况下，它将设置GPIO28（映射到板上的物理引脚34）作为输出引脚，其中电流将从RaspberryPiPicoGPIO流入LED。然后，我们使用该对象指示GPIO引脚拉低。换句话说，这将确保在项目开始时GPIO引脚被关闭。led=Pin(28,Pin.OUT)3.创建另一个对象“pir”。此对象用于在我们的代码和GPIO引脚之间创建连接，该GPIO引脚用于从PIR进行OUT连接。默认情况下，PIR传感器OUT被拉高，并且当检测到移动时，PIR将OUT引脚拉低。为确保传感器正常工作，我们将引脚设置为输入，然后将GPIO引脚拉高。pir=Pin(16,Pin.IN,Pin.PULL_UP)4.确保在项目开始时LED熄灭，然后等待三秒钟再继续操作。这两行确保我们不会从LED看到“错误触发”，并给传感器留出一些时间来稳定使用。led.low()utime.sleep(3)5.在whileTrue循环（无尽循环）中，使用打印功能来打印用于PIR传感器的GPIO引脚的当前值。如果没有移动，则返回1，如果没有，则返回0。whileTrue:print(pir.value())6.创建一个条件测试，检查存储在pir.value中的值。如果值为0，则检测到运动，然后将消息打印到PythonShell。然后打开LED（高电平）并暂停五秒钟，同时保持LED点亮。ifpir.value()==0:print("LEDOn")led.high()utime.sleep(5)7.没有检测到运动时，将激活条件测试的最后一部分。使用Else条件将消息打印到PythonShell，然后添加一行以关闭LED（低电平），然后暂停0.2秒。然后重复循环，并再次运行条件测试。else:print("Waitingformovement")led.low()utime.sleep(0.2)8.单击保存，然后选择将代码保存到MicroPython设备（RaspberryPiPico）。将文件命名为PIR.py，然后单击“确定”进行保存。您的代码应如下所示。frommachineimportPinimportutimeled=Pin(28,Pin.OUT)pir=Pin(16,Pin.IN,Pin.PULL_UP)led.low()utime.sleep(3)whileTrue:print(pir.value())ifpir.value()==0:print("LEDOn")led.high()utime.sleep(5)else:print("Waitingformovement")led.low()utime.sleep(0.2)9.要运行代码，请单击绿色播放/箭头按钮，然后PythonShell将更新为“等待移动”和“LED亮”。PIR传感器非常灵敏，起初您可能会看到一些误触发，但传感器会稳定下来。

超声波传感器使用声音脉冲和简单的计算来确定其自身与前方物体之间的距离。它们通常用于机器人中，以确保机器人不会行走或滚入障碍物。我们还在RaspberryPi厕纸提醒中使用了一个，以告知何时纸卷用完了。在本教程中，我们将使用超声波距离传感器HC-SR04+快速确定物体与我们的RaspberryPiPico的距离。对于此项目，您将需要•运行MicroPython的RaspberryPiPico•Thonny安装在您的计算机上•一个HC-SR04P或HC-SR04+超声波传感器•4x公对公跳线•半面包板或全尺寸面包板RaspberryPiPico上超声波传感器的硬件设置1.此版本仅使用与RaspberryPiPicoGPIO上使用的3V逻辑兼容的超声波传感器。HC-SR04P和HC-SR04+与3V和5V逻辑兼容，因此非常适合RaspberryPiPico，Pi和Arduino项目。2.将HC-SR04P超声波传感器插入面包板。3.使用公对公跳线将RaspberryPiPico的3V3引脚连接到超声传感器的VCC引脚。4.连接一个GND引脚上树莓裨微微到GND引脚使用跳线超声波传感器的。5.将超声传感器的触发引脚连接到RaspberryPiPico的GPIO引脚3。6.将超声波传感器的Echo引脚连接到RaspberryPiPico的GPIO引脚2。RaspberryPiPico上超声波传感器的软件设置建立电路后，连接您的RaspberryPiPico并打开Thonny应用程序。1.从计算机库导入Pin类，然后导入utime库。前者用于控制GPIO引脚，后者是基于时间的函数库。frommachineimportPinimportutime2.创建两个新对象，触发器和回声。这些对象配置要与超声传感器一起使用的Pico的GPIO引脚。例如，我们的触发引脚用于发送电流脉冲，因此它是输出引脚。回波引脚接收反射的脉冲，因此回波是输入。trigger=Pin(3,Pin.OUT)echo=Pin(2,Pin.IN)3.创建一个函数ultra（），其中将包含读取所需的代码。defultra():4.将触发引脚拉低，以确保其未激活，然后暂停两微秒。trigger.low()utime.sleep_us(2)5.在将触发器引脚拉低之前，将触发器引脚拉高五秒钟。这将从超声波传感器发送一个短脉冲，然后关闭该脉冲。trigger.high()utime.sleep_us(5)trigger.low()6.创建一个while循环以检查回波引脚。如果没有收到回波脉冲，则更新变量signaloff，使其包含以微秒为单位的时间戳。whileecho.value()==0:signaloff=utime.ticks_us()7.创建另一个while循环，这次检查是否已收到回声。这会将当前时间戳（以微秒为单位）存储到signalon变量中。whileecho.value()==1:signalon=utime.ticks_us()8.创建一个新的timepass变量，该变量将存储脉冲离开传感器，撞击物体并作为回波返回传感器所花费的总时间值。timepassed=signalon-signaloff9.创建一个新变量，距离。此变量将存储方程式的答案。我们将行进时间（经过的时间）乘以声速（343.2m/s，即每微秒0.0343cm），该方程的乘积除以2，因为我们不需要总行进距离，而只需从反对传感器。distance=(timepassed*0.0343)/210.打印一条消息到PythonShell，显示距离。print("Thedistancefromobjectis",distance,"cm")11.现在，我们移出该函数，创建一个循环，该循环将每秒运行一次该函数。whileTrue:ultra()utime.sleep(1)这是完整的代码：frommachineimportPinimportutimetrigger=Pin(3,Pin.OUT)echo=Pin(2,Pin.IN)defultra():trigger.low()utime.sleep_us(2)trigger.high()utime.sleep_us(5)trigger.low()whileecho.value()==0:signaloff=utime.ticks_us()whileecho.value()==1:signalon=utime.ticks_us()timepassed=signalon-signaloffdistance=(timepassed*0.0343)/2print("Thedistancefromobjectis",distance,"cm")whileTrue:ultra()utime.sleep(1)将代码作为code.py保存到RaspberryPiPico，然后单击绿色箭头以运行代码。在PythonShell中，您将看到每秒打印的距离。

最初，我需要一些简单的方法来测量温室中的温度和湿度，并在出现问题时向手机发送警报。在最后的成品中，该系统具有四个温度传感器（温室中三个传感器，高度不同，外部一个）。它可以测量湿度，光度，气压和挥发性化合物。它也采用太阳能供电，并具有连续的WiFi连接。接下来让我向您展示我是如何构建的。硬件部分：我基于SparkFun的ESP8266ThingDev开发板构建了整个系统。它具有USB编程接口，因此我可以轻松地将其插入并上传新的Arduino原理图。它还很好地映射了处理器的大多数IO引脚，因此我可以开始连接传感器。如果ESP8266对原板进行了一些硬件和软件修改，它的功耗可能非常低，因此我自己编写了一个教程，提醒我该如何做。此步骤是完全可选的，但由于整个设备在传感器读数之间消耗的功率很小，因此将大大延长电池寿命。我用一块18650LiPo电池为该板供电，因为它们的价格便宜，而且蓄电量可观。但是也有缺点，例如没有过度充电或过度放电保护的事实。我修复了这一问题，增加了一个廉价的保护电路，该电路可在检测到故障时断开电池连接。ESP8266真的不适用于给高于3.6V的东西供电，所以我不能只将电池直接连接到开发板上。相反，我使用降压-升压型DC/DC转换器来吸收LiPo电池的可变电压，并为整个电路提供干净的3.3V电压。对于太阳能部分，我周围有一块10W/12V光伏面板，非常适合这项工作。我将其连接到SunnyPoddyLiPo充电器，该充电器使用MPPT减轻能耗。对于传感部分，我使用了环境传感器BME680。它几乎可以完成所有工作，测量温度，湿度，压力和挥发性有机化合物。它不能测量亮度，但是我周围有一块MAX44009电路板，为什么不充分利用它呢。它们都通过I2C连接到ESP8266开发板。我还想测量温室外和土壤中的温度，因此DS18B201-Wire传感器非常适合此工作。我买了三个，每个都在原木线的末端穿了一些很好的防水材料。我使用3.5毫米音频插孔将每个传感器连接到装有其他电子设备的盒子。所有传感器均通过ESP8266的GPIO引脚供电，因此我可以在不需要它们时将其关闭。我还想测量电池中有多少电量，因此我通过电阻分压器将电池电压连接到ESP板的ADC输入。瞧，硬件已经完成！软件部分：如果硬件比较困难，那么软件太容易了。物联网的革命带来了无数的应用程序，任何普通的Joe都可以使用这些应用程序将他们的SmartTidyWhities™连接到Internet。我继续使用了这样一种解决方案。现在，我可以谈论很多关于Blynk是什么，不是什么，足以说Blynk可以轻松完成工作。它还有一个非常漂亮的Arduino库，可与移动应用ESP8266（yay）一起使用。该库可在Android和iOS上运行，您可以在其中创建外观精美的仪表板。我已经在本教程中添加了Arduino草图，有点乱，但是可以完成工作！该代码位于setup()Arduino的函数中，在该函数中完成了传感器的初始化，然后我们建立了与Blynk服务器的连接，读取传感器数据并将其发送出去，blynkRoutine()然后使用进入深度睡眠300秒ESP.deepSleep()。当退出深度睡眠时，微处理器会自动复位，因此整个setup（）函数将再次执行。在Blynk移动应用程序上，可以看到数据流在其中。看到温室供暖在低温期间开始活动真是太酷了。

一种灵敏度可调的气体泄漏监测装置，可通过语音提示警告和通风检测天然气，以确保消防安全。硬件部件：BBCmicro：bit板×1个DFRobotGravity：用于Arduino的模拟CH4气体传感器（MQ4）×1个DFRobotGravity：录音机模块×1个扬声器：3W，4欧姆×1个DFRobot重力：适用于Arduino的模拟旋转电位计传感器V1×1个DF机器人重力：数字按钮（黄色）×1个Grove-2线圈闭锁继电器×1个SparkFunTL431参考电压×1个母/母跳线×1个公/母跳线×1个无焊面包板一半尺寸×1个交流通风风扇×1个RGYLED条形图×1个手动工具和制造机：烙铁（通用）该项目演示了具有警告和采取措施功能的气体泄漏检测系统的原型。在任何气体泄漏事故，它会警告用户用语音消息警告，直到有人反复确认。这样做时，系统将尝试使用通风风扇从狭窄的空间排出气体混合物。通过在任何无人值守的泄漏事故发生期间主动通风从厨房/餐厅/工厂泄漏的气体，该设备可以减少发生火灾/爆炸危险的机会并确保生命和财产安全。它不仅适用于甲烷，而且适用于丙烷和丁烷。该系统使用Ada编程，可选择性地用于对安全性至关重要的应用进行编码。这是该项目的快速演示：这是此项目中使用的硬件列表的简短描述：BBCMicro：bit：Microbit运行以ADA编写的系统固件。我必须对其进行修改以突破该项目所需的额外I/O引脚。LED条形图显示：将显示气体泄漏水平，有7个LED-3绿色，2黄色，2红色。MQ-5：天然气传感器，用于检测气体泄漏，它具有模拟输出，可增加存在的更多气体。当周围没有天然气时，传感器的模拟输出约为660mV。随着天然气水平的上升，传感器的最大输出为3.2伏。扬声器：用于语音消息输出的声音转换器，由Microbit触发的ISD1820芯片驱动。电位计：20k可变电阻器，用于调节气体检测灵敏度，连接至Microbit的ADC输入之一。在软件中调节灵敏度。按钮：该按钮将接受来自用户的设置和故障确认输入，并与Microbit的按钮B并联。一切都放在一个纸板箱内，并根据正面上零件的尺寸进行必要的裁切，如下所示：继电器模块：本项目中使用的继电器是闭锁继电器，与常规继电器不同。闭锁继电器可以保持其触点，而无需连续给线圈通电。该锁存继电器内部有2个电磁线圈，它们由2个NPN晶体管驱动。两个晶体管均由2个微比特的I/O引脚控制，或者由短脉冲控制，以锁存或解锁继电器触点。通过交流电源的继电器触点，可以打开和关闭通风风扇。语音记录/回放模块：语音记录和回放模块是基于ISD1820IC的用于音频消息的单芯片解决方案。它具有内部EEPROM，可以存储几秒钟（8秒至16秒，具体取决于采样频率）的音频消息，并且内置扬声器驱动器可以通过扬声器播放消息，而无需额外的放大器。通过将ISD1820芯片的REC（我的自定义模块中的红色按钮）引脚上拉至Vcc来完成记录。要记录消息，音频流通过MIC和MIC_REF引脚通过计算机耳机端口的3.5毫米音频插孔馈入。播放通过芯片的PLEY_E引脚上的下降沿和一个微比特的输出引脚触发。使用锂电池为ISD1820芯片供电将有助于更好的音频录。您可以使用任何文本到语音转换器生成语音消息以录制到此模块，或者使用麦克风录制自己的语音。电源：带2个USB插座的5V适配器将为微位和气体传感器供电。Microbit板载稳压器将产生3V电压轨。通风风扇：交流供电的排气风扇，用于检测到泄漏的气体。PlasticCup：它将有助于积累泄漏的气体并使检测更加容易。我从空的喷雾杀虫剂中救了过来。所有组件均按以下示意图连接：该项目非常简单易建，适合使用Ada编程的初学者。但是，这是解决潜在气体泄漏危险的实用解决方案。该项目的硬件构建是一个快速的原型。但是对于日常使用，必须开发一种在组件之间具有牢固连接的PCB解决方案。更不用说进行检测，传感器放置/定位和可靠性的时间延迟所需的所有广泛测试。另一重要事项是使用正确尺寸和位置的通风扇。由于甲烷比空气轻，而丙烷/丁烷比空气重，因此通风风扇（靠近天花板或地板附近）的放置非常重要。继电器和所有电子设备必须密封，不要成为火花的点火源！

该项目涉及创建带有空气质量传感器的室内气象站。该站具有多个传感器，用于：•湿度•温度•二氧化碳•挥发性有机化合物•光照强度•压强由于adafruit.io网站的服务，结果数据既可以显示在与传感器连接的TFT屏幕上，也可以通过在线仪表板显示。为了开发项目，我们将需要以下组件：NodeMCUESP8266微控制器ST7735TFT屏幕BME085/180压力传感器DHT22湿度和温度传感器TSL2561照度传感器CCS811C02和VOCs传感器接线：ESP8266引脚排列（这可能因型号和供应商而异）让我们看看如何将不同的传感器和TFT屏幕连接到我们的微控制器：•TSL2561Lux传感器：TSL2561Lux传感器使用I2C总线协议，因此我们需要将传感器的SDL和SDA引脚连接到微控制器的SDL和SDA引脚（在本例中为D1和D2，但是您需要检查您的特定微控制器）。•BME085压力传感器：BME085传感器（作为TSL2561）使用I2C总线协议，因此我们需要将传感器的SDL和SDA引脚连接到微控制器的SDL和SDA引脚（在我们的情况下为D1和D2，但是您将需要检查您的特定微控制器）。•CCS811空气质量传感器：CCS811传感器与以前的传感器一样，使用I2C总线协议，因此我们需要将传感器的SDL和SDA引脚连接到微控制器的SDL和SDA引脚（在本例中为D1和D2，但您需要检查特定的微控制器）。•DHT22温湿度传感器：DHT22传感器使用不同的通信协议，因此我们将需要使用一些未使用的数字输入GPIO来接收来自传感器的信号数据。•ST7735TFT屏幕：ST7735TFT屏幕使用SPI总线（HSCLK，HMISO，HMOSI，HCS）和ST7735数据表上定义的几个额外的引脚。为站点建立支持：我们将为气象站和空气质量站的组件提供非常基本的支持，请记住，大多数传感器必须对环境开放，并且即使在某种通风条件下，也不能封闭在任何类型的盒子中，以使其正常运行。我的选择是使用两块14x8cm和8x4cm的木头将传感器和微控制器安装在原型板上的焊板上，并将TFT屏幕安装在较小的板上。天气和空气质量站前视图天气和空气质量站上方在线可视化数据：在完成组成天气和空气质量站的元素的组装后，我们将拥有一个可以通过TFT屏幕显示所有传感器信息的设备，但是利用微控制器的WiFi功能，我们还可以发送数据包含仪表板功能的MQTT在线经纪人，可以远程查看数据。为此，我们有几种选择，但是我们选择了AdafruitIO服务，因为它具有非常强大的免费层并且非常易于使用。首先，我们必须在Adafruit网站上进行注册。注册后，我们必须进入adafruitIO平台并创建提要，每个提要将接收来自传感器的数据。在这种情况下，我们必须有6种供料（温度，湿度，光照强度，压力，eCO2和VOC）请记住，您在adafruitIO平台上创建的提要必须与您在微控制器源代码中使用的提要具有相同的名称：AdafruitIO提要源代码提要配置提要后，我们必须创建一个仪表盘，在其中必须设置提要可视化并查看提要的数据：AdafruitIO仪表板最后，请记住，必须在微控制器源代码中写入我们的用户名和AdafruitIO密钥（不是用户密码！）以及WiFi连接的SSID和密码，以正确设置连接：您需要从“我的钥匙”中获取钥匙您在源代码上的凭证

硬件组件：DialogSemiconductorSLG46620×1个DialogSemiconductorGreenPAK高级开发板SLG4DVKADV×1个在这个项目中，我们将为室内植物建立一个自动浇水系统。通常，我们可能很忙而忘了给植物浇水。有时，我们会在度假或商务旅行中离开家数天。在这些情况下，植物可能会因缺水而死亡。该项目中描述的自动浇水系统将通过自动浇水来保持植物的生命。我们使用GreenPAK™SLG46620VCMIC，小型液体泵，晶体管，LED，按钮和蜂鸣器构建了该系统。下面我们描述了了解解决方案如何设计以设计浇水系统所需的步骤。但是，如果您只是想获取编程结果，请下载GreenPAK软件以查看已经完成的GreenPAK设计文件。将GreenPAK开发套件插入计算机，然后点击程序来设计解决方案。系统任务系统必须每24小时或48小时自动为植物浇水（打开泵），持续时间为可选的时间段（5秒，10秒或15秒）。用户可以根据植物的需水量来选择灌溉植物的时间。当水箱中的水位低时，系统还会提醒用户。它也可以选择显示LED。必须建立一个用户界面来控制和监视系统。SLG46620VCMIC将配置为所有项目功能的IC控制器，因为它是一种经济高效的NVM可编程设备，可最大程度地减少组件数量和功耗。由于GreenPAKIC的成本低于微控制器，因此总体项目成本将低于此成本。GreenPAK在计时项目上也更加省电，因此，如果我们希望项目以电池供电，则GreenPAK可以比微控制器节省更多的功率。一些商用产品通过使用振荡器和定时器，逻辑门IC和许多其他分立元件的IC，而无需控制器。GreenPAK在一个可以在几分钟内完成配置的微型芯片中提供了所有这些部件以及更多部件。为了使系统具有交互性，可将定制的LED矩阵连接到SLG46620V，以根据系统状态显示情感图像（高兴和悲伤），因此该系统可以成为具有竞争力的产品。系统界面有4个按钮，如表1所示。表1.用户界面按钮功能图1.系统控制接口图GreenPAK设计该项目包含四个阶段：•选择浇水时间（24小时/48小时计时器）•选择水量（5s，10s，15s）•水箱观察•引起LED表情选择浇水时间（24小时/48小时计时器）对于第一阶段，我们将构建计时器，以便在24或48小时后启用泵。首先，将RCOSC配置为以25kHz工作，并将“RC时钟预分频器”设置为8，如图2所示。图2.OSC的设置泵必须每24或48小时激活一次。一个计数器不足以应付这段时间，因此要设置24小时计时器，我们将使用两个计数器。将来自matrix1的CNT3/DLY3设置为每10秒给出一个脉冲，其“计数器数据”为7812，由以下公式给出：

检测水箱中的水位，以节省多余的水和电力。硬件部件：通用晶体管NPN×4电阻220欧姆×6LED（通用）×3蜂鸣器×1个9V电池（通用）×1个9V至桶形插孔连接器×1个定制PCB×1个软件应用程序和在线服务：KiCad水箱水漫出来是导致水浪费的原因。尽管有许多解决方案，例如球阀一旦装满水箱便自动停止水流。因此，这里有一个快速实用的DIY，可指导您建立一个电路，以感测水位并在水箱注满或达到预设水位时发出警报。这个基于晶体管的简单水位指示器电路对于指示水箱中的水位非常有用。无论何时装满水箱，我们都会在特定级别上收到警报。我们在此处创建了4个级别（低，中，强和满），因此我们可以构建更多警报。我们插入了3个LED来指示三个初始级别（A，B，C）和一个蜂鸣器来表示合计（D）。原理图项目描述当水位达到A点时，电路用红色LED和晶体管Q1完成，并且红色LED发光。同样，当水位达到B点时，黄色LED和晶体管Q2电路完成，黄色LED发光，C点也发光。然后，当水箱装满时（D点），带有蜂鸣器的电路便响了，并且蜂鸣器开始发出哔哔声。BC-547晶体管BC547晶体管是NPN晶体管。晶体管不过是用于放大电流的电阻传输。该晶体管的基极端子的小电流将控制发射极和基极端子的大电流。该晶体管的主要功能是放大和开关目的。该晶体管的最大增益电流为800A。·Pin1（收集器）：该引脚用符号“C”表示，电流流过集电极端子。·Pin2（基极）：该引脚控制晶体管的偏置。·Pin3（发射极）：电流通过发射极端子输出PCB设计3D模型（顶视图）

硬件部件：ESP323.2×1个SGP30×1个AM2302×1个微型USB电缆×1个跳线×1个面包板×1个软件应用程序和在线服务：ArduinoIDE由于疫情影响，我不得不在家工作。在冬天，我必须关闭门窗。我待的时间越长，二氧化碳的含量越高，这让我有点头晕目眩和懒惰。尽管CO2是一种无害气体，但长时间处于高浓度CO2中的人会危害健康：在室内常见水平1000ppm左右，您会开始感到疲劳和困倦；达到2000ppm时，您将入睡并感到非常疲倦，无法进行任何工作。长时间接触并集中注意力会导致头痛和身体不适。监测室内的二氧化碳水平实际上可能比我们的常识更重要，因此我制作了一个二氧化碳监测器，显示室内的二氧化碳水平提醒我及时打开门窗以改善室内空气。监测CO2和TVOC的传感器在室温下，二氧化碳（CO2）是一种无色，无味，不可燃的气体，必须有一个专门的传感器来监测。SGP30是用于室内空气质量监测的气体传感器。SGP30可以检测范围很广的H2，并将基于H2浓度计算出的等效二氧化碳读数通过I2C返回给微控制器。SGP30能够设置湿度补偿以获得更好的精度，因此需要外部湿度传感器才能使用。此外，SGP30传感器可检测多种挥发性有机化合物（VOC），并返回总挥发性有机化合物（TVOC）读数。我将AM2302与SGP30配合使用。AM2302是一种数字温度和湿度传感器，非常常见且易于使用。显示器示意图如图所示，我需要微控制器在SGP30和AM2302旁边接收数据和LCD模块显示。ESP323.2英寸LCD是一个很好的选择，因为它包含LCD显示模块。ESP323.2英寸LCD是为Arduino和ESP32开发的开发板，集成了LCD。LCD是320x240TFT，驱动器是ILI9341，它使用SPI与ESP32进行通信。ESP323.2英寸LCD已集成SD模块，可通过SPI将数据保存到SD卡。ESP323.2英寸LCD提供了许多扩展端口，允许许多传感器连接到该端口。另外，该板具有触摸能力，并且TFT可以用作输入设备。连接固件1.可从以下位置获取固件：https://github.com/Makerfabs/Project_Touch-Camera-ILI9341/tree/master/example/CO2_Monitor2.在ArduinoIDE上安装Adafruit的DHT传感器库。3.安装AdafruitSGP30传感器库。4.安装TFT_eSPI库。5.用代码“Project_Touch-Camera-ILI9341/example/CO2_Monitor/CO2_Monitor.ino”初始化AM2302和SGP30。dht.begin();if(!sgp.begin()){Serial.println("Sensornotfound:(");while(1);}6.从AM2302获取温度和湿度数据。floath=dht.readHumidity();floatt=dht.readTemperature();7.设置用于补偿的绝对湿度值，以提高TVOC和eCO2的精度。sgp.setHumidity(getAbsoluteHumidity(t,h));8.命令传感器返回单个eCO2/VOC测量值。if(!sgp.IAQmeasure()){Serial.println("Measurementfailed");return;}Serial.print("TVOC");Serial.print(sgp.TVOC);Serial.print("ppb\t");Serial.print("eCO2");Serial.print(sgp.eCO2);Serial.println("ppm");9.在液晶显示屏上显示数值。charbuf[8];dtostrf(t,4,0,buf);tft.drawRightString(buf,0*90+60-5,167-27+155-18,2);dtostrf(h,4,0,buf);tft.drawRightString(buf,1*90+60-5,167-27+155-18,2);dtostrf(TVOC,4,0,buf);tft.drawRightString(buf,2*90+60-5,167-27+155-18,2);10.将固件上传到ESP323.2''LCD。测试通常，室外空气中的CO2含量为400ppm。在不超过1000ppm的二氧化碳中，人们对健康的影响有限或没有。一旦二氧化碳含量超过1000ppm，人们就会感到疲劳，注意力不集中和注意力不集中。接通板上电源，SGP30需要一段时间进行准备。屏幕正常显示二氧化碳水平后，我尝试对SGP30稍作喘息，该值将增加，然后回到约400PPM。将董事会放在会议室中，两小时的会议结束后，CO2含量将增加到840PPM。将酒精或洗发水放在木板旁边，随着蒸发，TVOC含量会迅速增加。演示视频：我使用其他ESP32+DISPLAY模块来实现相同的监视器。这些监视器可以放在家里，小房间，办公室，温室或汽车中，以提醒我们及时更换新鲜空气，并更加注意空气质量。我可以将监视器与许多挥发性有机化合物一起放在车间中，以测量TVOC含量，提醒同事戴上口罩并改善空气质量，以保持健康。

RaspberryPi空气监测HAT|RaspberryPi的实时PM传感器可用于监视附近区域的实时空气质量。硬件部件：RaspberryPi的空气监测HAT×1个RaspberryPi4B型×1个空气监测HAT|RaspberryPi的实时PM传感器PMSA003传感器|标准RaspberryPi40引脚GPIO接头|OLED显示器0.91英寸|UART（串行）接口|数位感测器RaspberryPi的空气监测HAT是一种开源便携式传感器，能够提供一定数量的悬浮微粒及其质量。空气监测HAT包含一个高科技PMSA003传感器，该传感器通过数字输出提供每单位体积空气中悬浮颗粒物（PM1.0，PM2.5，PM10）的信息。空气监测HAT的工作电压为3.3V，可通过UART（串行）与传感器的待机电流≤200微安（μA）通信。使用RaspberryPi进行空气监测空中监视HAT中有2个引脚专用于在通用异步接收器和发送器协议（UART）上运行的串行数据通信接口。它具有一个用于控制接口的引脚，使用高级控制和低级控制。所有电平都在3.3VTTL电平上运行。空气监测HAT规格空气监测HAT引脚排列

硬件部件：ArduinoNanoR3×1个标准LCD-蓝色上的16x2白色×1个超声波传感器-HC-SR04（通用）×1个软件应用程序和在线服务：ArduinoIDE在这个项目中，我将向您展示如何使用arduino，16*2Lcd显示器和超声波传感器制作双向访客计数器。在这种情况下，您也可以使用红外传感器，但是红外传感器存在一些问题。在阳光下无法正常工作。这就是为什么我使用超声波传感器使该项目在阳光下正常工作的原因。关于设备这是一个双向访客计数器，这意味着它可以双向工作。此设备有助于监视编号。在任何房间或参观场所（如研讨会厅，会议室，购物中心，庙宇等）中的人。它进行计数，然后在16*2Lcd显示屏中显示整个数据，其中有多少人进入或离开任何房间或大厅。这个项目的好处借助此设备：人们可以很容易地算出礼堂，房间或大厅的人数。它也可以用于检查参加活动或参观博物馆的人的数量。在这种大流行情况下，在一个特定的地方不要有太多的人聚集是非常重要的。因此，使用此设备，您可以轻松检查状态。演示视频：

电路城有很多优秀的设计项目方案，一直深受广大电子工程师的欢迎，但随着时间和为数众多的内容资源更新，很多优质的资源沉下去了，为激活以往受欢迎的电路项目方案，我们对此按主题进行整理呈现出来，以飨读者。众所周知，ToF是3D深度视觉其中的主流方案之一，ToF技术应用广泛，譬如手机、VR/AR手势交互、汽车电子ADAS、安防监控以及新零售等多个领域都开始大显身手。如此受欢迎的技术，电路城本次就为大家推荐部分关于ToF电路解决方案，希望可以帮到大家。后续更多技术主题项目方案分享，敬请关注电路城（Cirmall.com）。1.通过3DToF影像传感器及跟踪与检测算法统计定区域人数（电路原理图+参考设计）采用3D飞行时间(ToF)的需求控制通风人数统计参考设计是一种子系统解决方案，它使用TI的3DToF影像传感器以及跟踪和检测算法对给定区域中的人进行计数，可实现高分辨率和高精度。该传感器技术是在标准CMOS中开发的，使系统能够以较低的系统成本实现很高的集成度。由于ToF影像传感器以三维处理可视化数据，因此传感器可以检测到人体的精确形状并以前所未有的精度跟踪人的移动和位置（包括微小的移动变化）。因此，ToF摄像头能够比传统监控摄像头和视频分析更加高效地执行实时人数统计和人员跟踪功能。特性精度：>90%可配置的响应时间、可实时或定期提供的占位数据宽视场：H74.4ºxV59.3º3DToF摄像头独立于环境光，甚至能够在黑暗中工作自动照明四个NIR激光可提供较大的照明区域短漫射激光脉冲可提供固有的眼睛安全性在嵌入式平台上运行。附件内容包括：马上点击下载2.用于高精度测量距离的飞行时间(ToF)光学方法各种应用（如激光安全扫描仪、测距仪、无人机和制导系统）中都利用了用于高精度测量距离的飞行时间(ToF)光学方法。该设计详述了基于高速数据转换器的解决方案的优点，包括目标识别、宽松的采样率要求和简化的信号链。该设计还解决了光学器件、驱动器和接收器前端电路、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和信号处理。特性测量距离为1.5m至9m距离测量平均误差小于±6mm，标准偏差小于3cm5.75W脉冲905nm近红外线激光二极管和驱动器，平均输出功率小于1mW激光准直和光接收器聚焦光学器件125MSPS15位ADC和500MSPS16位DAC信号链具有基于DFT的距离估算功能的脉冲ToF测量方法马上点击下载3.基于STToFVL53L1X人脸识别门禁测温系统方案面对突如其来的疫情，各行各业都在努力用专业为战“疫”助力。体温测量和人员追踪是此次防控疫情的重要手段。随着各地陆续复工，写字楼、园区等上班场所为测体温排起长队的现象多有出现。如何既能完成体温排查，又能减少对人们正常工作生活的影响，以及避免因排队测温引起的病毒传播风险，成为社会复工过程中的一个重要需求。STToFVL53L1X产品助力人脸门禁测温系统，该方案ToF主要工作目的是，上报被测人脸和热电堆传感器的距离，以便算法对热电堆传感器精度的衰减进行温度补偿，这样能大大提高体温的测量精确度。虽然ToF的代码里面能够返回的不仅仅是距离的数据，还有返回的光子量以及环境光干扰，但是对于大部分产品的应用来说，都是需求ToF的测量距离，本方案也是需求ToF的测距数据，然后根据被测量人脸的距离用算法来对温度进行补偿，温度的检测一般都是有一定的衰减，只有通过算法的加持，才能保证产品的精确度。马上点击下载本文由电路城综合整理

亚马逊Echo和谷歌Home争奇斗艳，除了云端服务，他们在硬件上到底有哪些差异？我们先将Echo和Home两款音箱拆开来看，区别最大的还是麦克风阵列技术。AmazonEcho采用的是环形6+1麦克风阵列，而GoogleHome（包括SurfaceStudio）只采用了2麦克风阵列。这种差异我们在文章《对比AmazonEcho，GoogleHome为何只采用了2个麦克风？》做了探讨。但是好多朋友私信咨询，因此这里想稍微深入谈谈麦克风阵列技术，以及智能语音交互设备到底应该选用怎样的方案。什么是麦克风阵列技术？学术上有个概念是“传声器阵列”，主要由一定数目的声学传感器组成，用来对声场的空间特性进行采样并处理的系统。而这篇文章讲到的麦克风阵列是其中一个狭义概念，特指应用于语音处理的按一定规则排列的多个麦克风系统，也可以简单理解为2个以上麦克风组成的录音系统。麦克风阵列一般来说有线形、环形和球形之分，严谨的应该说成一字、十字、平面、螺旋、球形及无规则阵列等。至于麦克风阵列的阵元数量，也就是麦克风数量，可以从2个到上千个不等。这样说来，麦克风阵列真的好复杂，别担心，复杂的麦克风阵列主要应用于工业和国防领域，消费领域考虑到成本会简化很多。为什么需要麦克风阵列？消费级麦克风阵列的兴起得益于语音交互的市场火热，主要解决远距离语音识别的问题，以保证真实场景下的语音识别率。这涉及了语音交互用户场景的变化，当用户从手机切换到类似Echo智能音箱或者机器人的时候，实际上麦克风面临的环境就完全变了，这就如同两个人窃窃私语和大声嘶喊的区别。前几年，语音交互应用最为普遍的就是以Siri为代表的智能手机，这个场景一般都是采用单麦克风系统。单麦克风系统可以在低噪声、无混响、距离声源很近的情况下获得符合语音识别需求的声音信号。但是，若声源距离麦克风距离较远，并且真实环境存在大量的噪声、多径反射和混响，导致拾取信号的质量下降，这会严重影响语音识别率。而且，单麦克风接收的信号，是由多个声源和环境噪声叠加的，很难实现各个声源的分离。这样就无法实现声源定位和分离，这很重要，因为还有一类声音的叠加并非噪声，但是在语音识别中也要抑制，就是人声的干扰，语音识别显然不能同时识别两个以上的声音。显然，当语音交互的场景过渡到以Echo、机器人或者汽车为主要场景的时候，单麦克风的局限就凸显出来。为了解决单麦克风的这些局限性，利用麦克风阵列进行语音处理的方法应时而生。麦克风阵列由一组按一定几何结构（常用线形、环形）摆放的麦克风组成，对采集的不同空间方向的声音信号进行空时处理，实现噪声抑制、混响去除、人声干扰抑制、声源测向、声源跟踪、阵列增益等功能，进而提高语音信号处理质量，以提高真实环境下的语音识别率。事实上，仅靠麦克风阵列也很难保证语音识别率的指标。麦克风阵列还仅是物理入口，只是完成了物理世界的声音信号处理，得到了语音识别想要的声音，但是语音识别率却是在云端测试得到的结果，因此这两个系统必须匹配在一起才能得到最好的效果。不仅如此，麦克风阵列处理信号的质量还无法定义标准。因为当前的语音识别基本都是深度学习训练的结果，而深度学习有个局限就是严重依赖于输入训练的样本库，若处理后的声音与样本库不匹配则识别效果也不会太好。从这个角度应该非常容易理解，物理世界的信号处理也并非越是纯净越好，而是越接近于训练样本库的特征越好，即便这个样本库的训练信号很差。显然，这是一个非常难于实现的过程，至少要声学处理和深度学习的两个团队配合才能做好这个事情，另外声学信号处理这个层次输出的信号特征对语义理解也非常重要。看来，小小的麦克风阵列还真的不是那么简单，为了更好地显示这种差别，我们测试了某语音识别引擎在单麦克风和四麦克风环形阵列的识别率对比。另外也要提醒，语音识别率并非只有一个WER指标，还有个重要的虚警率指标，稍微有点声音就乱识别也不行，另外还要考虑阈值的影响，这都是麦克风阵列技术中的陷阱。麦克风阵列的关键技术消费级的麦克风阵列主要面临环境噪声、房间混响、人声叠加、模型噪声、阵列结构等问题，若使用到语音识别场景，还要考虑针对语音识别的优化和匹配等问题。为了解决上述问题，特别是在消费领域的垂直场景应用环境中，关键技术就显得尤为重要。噪声抑制：语音识别倒不需要完全去除噪声，相对来说通话系统中需要的技术则是噪声去除。这里说的噪声一般指环境噪声，比如空调噪声，这类噪声通常不具有空间指向性，能量也不是特别大，不会掩盖正常的语音，只是影响了语音的清晰度和可懂度。这种方法不适合强噪声环境下的处理，但是应付日常场景的语音交互足够了。混响消除：混响在语音识别中是个蛮讨厌的因素，混响去除的效果很大程度影响了语音识别的效果。我们知道，当声源停止发声后，声波在房间内要经过多次反射和吸收，似乎若干个声波混合持续一段时间，这种现象叫做混响。混响会严重影响语音信号处理，比如互相关函数或者波束主瓣，降低测向精度。回声抵消：严格来说，这里不应该叫回声，应该叫“自噪声”。回声是混响的延伸概念，这两者的区别就是回声的时延更长。一般来说，超过100毫秒时延的混响，人类能够明显区分出，似乎一个声音同时出现了两次，我们就叫做回声，比如天坛著名的回声壁。实际上，这里所指的是语音交互设备自己发出的声音，比如Echo音箱，当播放歌曲的时候若叫Alexa，这时候麦克风阵列实际上采集了正在播放的音乐和用户所叫的Alexa声音，显然语音识别无法识别这两类声音。回声抵消就是要去掉其中的音乐信息而只保留用户的人声，之所以叫回声抵消，只是延续大家的习惯而已，其实是不恰当的。声源测向：这里没有用声源定位，测向和定位是不太一样的，而消费级麦克风阵列做到测向就可以了，没必要在这方面投入太多成本。声源测向的主要作用就是侦测到与之对话人类的声音以便后续的波束形成。声源测向可以基于能量方法，也可以基于谱估计，阵列也常用TDOA技术。声源测向一般在语音唤醒阶段实现，VAD技术其实就可以包含到这个范畴，也是未来功耗降低的关键研究内容。波束形成：波束形成是通用的信号处理方法，这里是指将一定几何结构排列的麦克风阵列的各麦克风输出信号经过处理（例如加权、时延、求和等）形成空间指向性的方法。波束形成主要是抑制主瓣以外的声音干扰，这里也包括人声，比如几个人围绕Echo谈话的时候，Echo只会识别其中一个人的声音。阵列增益：这个比较容易理解，主要是解决拾音距离的问题，若信号较小，语音识别同样不能保证，通过阵列处理可以适当加大语音信号的能量。模型匹配：这个主要是和语音识别以及语义理解进行匹配，语音交互是一个完整的信号链，从麦克风阵列开始的语音流不可能割裂的存在，必然需要模型匹配在一起。实际上，效果较好的语音交互专用麦克风阵列，通常是两套算法，一套内嵌于硬件实时处理，另外一套服务于云端匹配语音处理。麦克风阵列的技术趋势语音信号其实是不好处理的，我们知道信号处理大多基于平稳信号的假设，但是语音信号的特征参数均是随时间而变化的，是典型的非平稳态过程。幸运的是语音信号在一个较短时间内的特性相对稳定（语音分帧），因而可以将其看作是一个准稳态过程，也就是说语音信号具有短时平稳的特性，这才能用主流信号处理方法对其处理。从这点来看，麦克风阵列的基本原理和模型方面就存在较大的局限，也包括声学的非线性处理（现在基本忽略非线性效应），因此基础研究的突破才是未来的根本。希望能有更多热爱人工智能的学生关注声学，报考我们中科院声学所。另外一个趋势就是麦克风阵列的小型化，麦克风阵列受制于半波长理论的限制，现在的口径还是较大，声智科技现在可以做到2cm-8cm的间距，但是结构布局仍然还是限制了ID设计的自由性。很多产品采用2个麦克风其实并非成本问题，而是ID设计的考虑。实际上，借鉴雷达领域的合成孔径方法，麦克风阵列可以做的更小，而且这种方法已经在军工领域成熟验证，移植到消费领域只是时间问题。还有一个趋势是麦克风阵列的低成本化，当前无论是2个麦克风还是4、6个麦克风阵列，成本都是比较高的，这影响了麦克风阵列的普及。低成本化不是简单的更换芯片器件，而是整个结构的重新设计，包括器件、芯片、算法和云端。这里要强调一下，并非2个麦克风的阵列成本就便宜，实际上2个和4个麦克风阵列的相差不大，2个麦克风阵列的成本也要在60元左右，但是这还不包含进行回声抵消的硬件成本，若综合比较，实际上成本相差不大。特别是今年由于新技术的应用，多麦克风阵列的成本下降非常明显。再多说一个趋势就是多人声的处理和识别，其中典型的是鸡尾酒会效应，人的耳朵可以在嘈杂的环境中分辨想要的声音，并且能够同时识别多人说话的声音。现在的麦克风阵列和语音识别还都是单人识别模式，距离多人识别的目标还很远。前面提到了现在的算法思想主要是“抑制”，而不是“利用”，这实际上就是人为故意简化了物理模型，说白了就是先拿“软柿子”下手，因此语音交互格局已定的说法经不起推敲，对语音交互的认识和探究应该说才刚刚开始，基础世界的探究很可能还会出现诺奖级的成果。若展望的更远一些，则是物理学的进展和人工智能的进展相结合，可能会颠覆当前的声学信号处理以及语音识别方法。如何选用麦克风阵列？当前成熟的麦克风阵列的主要包括：讯飞的2麦、4麦和6麦方案，思必驰的6+1麦方案，云知声（科胜讯）的2麦方案，以及声智科技的单麦、2麦阵列、4（+1）麦阵列、6（+1）麦阵列和8（+1）麦阵列方案，其他家也有麦克风阵列的硬件方案，但是缺乏前端算法和云端识别的优化。由于各家算法原理的不同，有些阵列方案可以由用户自主选用中间的麦克风，这样更利于用户进行ID设计。其中，2个以上的麦克风阵列又分为线形和环形两种主流结构，而2麦的阵列则又有Broadside和Endfire两种结构，限于篇幅我们以后的文章再展开叙述。如此众多的组合，那么厂商该如何选择这些方案呢？首先还是要看产品定位和用户场景。若定位于追求性价比的产品，其实就不用考虑麦克风阵列方案，就直接采用单麦方案，利用算法进行优化，也可实现噪声抑制和回声抵消，能够保证近场环境下的语音识别率，而且成本绝对要低很多。至于单麦语音识别的效果，可以体验下采用声智科技单麦识别算法的360儿童机器人。但是若想更好地去除部分噪声，可以选用2麦方案，但是这种方案比较折衷，主要优点就是ID设计简单，在通话模式（也就是给人听）情况下可以去除某个范围内的噪音。但是语音识别（也就是给机器听）的效果和单麦的效果却没有实质区别，成本相对也比较高，若再考虑语音交互终端必要的回声抵消功能，成本还要上升不少。2麦方案最大的弊端还是声源定位的能力太差，因此大多是用在手机和耳机等设备上实现通话降噪的效果。这种降噪效果可以采用一个指向性麦克风（比如会议话筒）来模拟，这实际上就是2麦的Endfire结构，也就是1个麦克风通过原理设计模拟了2个麦克风的功能。指向性麦克风的不方便之处就是ID设计需要前后两个开孔，这很麻烦，例如叮咚1代音箱采用的就是这种指向性麦克风方案，因此采用了周边一圈的悬空设计。若希望产品能适应更多用户场景，则可以类似亚马逊Echo一样直接选用4麦以上的麦克风阵列。这里简单给个参考，机器人一般4个麦克风就够了，音箱建议还是选用6个以上麦克风，至于汽车领域，最好是选用其他结构形式的麦克风阵列，比如分布式阵列。多个麦克风阵列之间的成本差异现在正在变小，估计明年的成本就会相差不大。这是趋势，新兴的市场刚开始成本必然偏高，但随着技术进步和规模扩张，成本会快速走低，因此新兴产品在研发阶段倒是不需要太过纠结成本问题，用户体验才是核心的关键。转载自电子元件技术。

都说一场秋雨一场寒，冬天已经不远了，室内温湿度检测也开始受到关注。温湿度监测应用最广的就是仓储温湿度监测了，可以说是一个必不可少的环节，不仅仅是冬季。整理了电路城上9个温湿度检测（监测）方面的设计方案，提高生活质量动动手就可以。1、基于51单片机的智能大棚温湿度检测光照检测设计-（源码+电路图+论文）要求设计一种无线对大棚温湿度等数据进行实时智能监测的系统，可以相采用太阳能电池板，选择合适的单片机、传感器设计电路，对传感器采集到的温度、湿度、光强等数据进行处理与发送，并把将单片机端采集到的各种讯息通过WiFi这种无线方式发送出去，在移动终端设计一个系统来显示接收到数据，并具有报警以及历史数据查询功能。本系统由STC89C52单片机核心板电路、温湿度传感器模块电路、光敏电阻光照检测电路、WIFI模块电路、太阳能电池板电路和锂电池储能电路。通过温湿度传感器DHT11检测温湿度。通过光敏电阻检测光照强度。通过wifi模块发送信息。采用太阳电池板发电，并且将电能存储到锂电池中。https://www.cirmall.com/circuit/191772、STM32温湿度甲醛烟雾Pm2.5检测设计（原理图+源码+pcb+参考论文）采用STM32F103C8T6单片机采集温湿度、甲醛、pm2.5、烟雾浓度信息，将信息显示在OLED屏幕上，并可通过按键设置烟雾和甲醛浓度的报警值，当检测到的浓度大于报警值时，蜂鸣器报警。硬件系统组成=STM32F103C8T6+DHT11温湿度传感器+ZE08甲醛模块+MQ-2烟雾传感器模块+PM2.5传感器（GP2Y1014AU）+0.96寸OLED+按键+蜂鸣器。https://www.cirmall.com/circuit/175863、基于51单片机的光照和温湿度检测报警电路设计方案(原理图+源码)由STC89C52单片机+LCD1602液晶显示屏+ADC0832模块+蜂鸣器+DHT11温湿度传感器+光照传感器+LED+按键构成具体功能：1、LCD1602液晶第一行显示当前的光照值，第二行显示当前的温度和湿度值；2、可以设置光照、温湿度上下限报警值。共4个按键：复位按键、减键、加键、设置键；设定的参数具有掉电保存，保存在STC单片机的内部，上电无需重新设置；3、当光照值高于设定的报警值或温度湿度超出上下限范围，蜂鸣器和指示灯会发出声光报警；4、当温湿度值低于或高于设定的范围时，相应的指示灯亮，蜂鸣器报警。https://www.cirmall.com/circuit/196224、【毕业设计】51单片机粮仓温湿度检测控制系统设计硬件构成：单片机+最小系统+LCD1602液晶显示模块+温湿度采集模块+继电器驱动模块+风扇模块+LED指示灯模块+按键模块+AT24C02存储模块+蜂鸣器报警模块1.采用AT24c02芯片实现掉电存储设置的上限值。2.LCD1602液晶显示当前温度和湿度，液晶显示比数码管的显示效果要好，有英文提示。3.配用全数字型温湿度传感器DHT11，温度测量范围0℃--60℃，湿度测量范围5%RH—99%RH，可以满足一般需要。4.温湿度限值可以通过四个按键加减修改。当温度或湿度超限后，报警信号灯点亮同时相应的继电器吸合。继电器可以驱动打开或切断通风机，抽湿机，报警器等外部设备。本设计只模拟一个抽湿风扇，通过继电器控制。https://www.cirmall.com/circuit/81505、基于51单片机的多传感器数据采集与传输wifi远程温湿度检测上传设计（源码+电路图+论文）1本系统以单片机的控制模块和为通信模块核心，完成整套电路的命令和控制功能。2本设计可以通过无线信号传输完成主部件的信息交换；3要求同时监测远程温湿度；4具有报警电路，即当环境中达到一定的温度和湿度时，系统能够自动报警和提示；5具有显示模块，可以实时查看温度和湿度；https://www.cirmall.com/circuit/194696、STM32单片机智能大棚485上传温湿度光照检测补光48-（pcb+源码+电路图+论文）本系统由RS485采集板和RS485显示按键板组成。1、采集板由STM32F103C8T6单片机、RS485通信模块、光照采集、温湿度传感器检测、继电器控制、LED控制组成。2、显示板由STM32F103C8T6单片机、RS485通信模块、按键、lcd1602液晶显示组成。3、采集板采集所处环境的温度、湿度、光照（0-100），并通过RS485通信实时将数据发送到显示板。4、采集板接收显示板发送过来的设置阈值，实时对比当前值与实际值对比，根据对比结果驱动采集板上补温灯是否打开、加湿继电器是否打开、补光灯是否打开，并且将所有控制状态发送到显示板显示。5、显示板接收到采集板数据，通过液晶lcd1602显示出温度、湿度、光照值以及补温灯开关状态、加湿继电器状态、补光灯状态。6、显示板有相应按键，分别为设置、设置+、设置-、取消设置键，可以随时修改温度、湿度、光照阈值，并实时将这些阈值发送给采集板使用。注意点，RS485是双线通信的差分信号，有控制是当前是发送还是接收，一般情况下需要发送的时候采取占用通信线，平时作为接收。https://www.cirmall.com/circuit/177467、土壤温湿度光照检测无线节点的电路方案设计（原理图+pcb+说明文档+中文资料）功能简介1.具有对土壤湿度的定性检测功能；（这里可以比较容易实现土壤湿度相对湿度情况的定性检测，暂不能实现对土壤含水量百分比的具体量化检测。但硬件设计是支持量化检测的，需要自行根据实验曲线编写算法。）2.具有温度检测功能；3.具有光照强度的定性检测功能；4.具有太阳能充电功能；5.具有2.4G无线通讯功能；6.支持低功耗工作，具有载波监听唤醒功能；7.具有工作状态指示灯提示；8.具有1个多功能复用按钮，用于配置设备连接到主机或者关闭设备进入深度睡眠。https://www.cirmall.com/circuit/169008、PM2.5室内外空气质量检测仪家用温湿度空气环境检测仪器（RF433传输）1.产品包括室外机、室内机；2.室外机接一个温度传感器NTC10K3435，湿度传感器HR202和PM2.5传感器，用于采集温湿度和PM2.5，外接一个太阳能板用于提供电源，外接一个RF433发送模块用于传输数据；3.室内机同样接一个温度传感器NTC10K3435，湿度传感器HR202和PM2.5传感器，用于采集温湿度和PM2.5，外接一个RF433接收模块用于接收数据；4.室外机每隔一段时间自动唤醒采集温湿度和PM2.5，并发送到室内机；5.室内机接收到数据后显示在LCD屏上，并做相应报警；6.室内机可显示时间，可调节时间https://www.cirmall.com/circuit/139439、ESP32-CAM高性价比温湿度监控系统（原理图+源码+教程）在这一期的项目中，保留上一期的功能之外，将加入DHT11温湿度传感器模块，这个模块只有一个数据接口data，所以只占用ESP32-CAM的一个GPIO14，所以很容易将上一期的项目改造成一个温湿度监控系统。系统的功能就是在表单的窗口中输入：data再点击cmd按钮提交命令，ESP32服务器就会查询温湿度数据返回到服务器主页，用户就可以查询到环境参数，显示在反馈信息那里，对上一期功能不清楚的买家可以去看看上一期的介绍。https://www.cirmall.com/circuit/19388

蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。当蓝牙邂逅智能车会摩擦出怎样的作品呢，整理了8个蓝牙小车的设计方案，想拥有一辆自己的蓝牙小车就动起来吧。1、基于51单片机的蓝牙风扇智能小车设计-蓝牙-L298N-红外避障-（电路图+程序源码）本设计由STC89C52单片机电路+蓝牙模块电路+L298N电机驱动电路+DS18B20温度检测电路+风扇控制电路+红外避障传感器模块电路+电池盒电路组成。1、通过手机APP可以控制智能车的前进、后退、左转、右转。2、通过DS18B20检测温度，通过红外避障传感器检测是否有障碍。当红外避障传感器检测到有障碍时，如果温度低于40℃，风扇不转。温度在40-60℃之间，风扇缓慢转动。温度在60℃以上，风扇全速转动。当红外避障传感器没有检测到障碍物时，风扇不转。https://www.cirmall.com/circuit/201662、基于ArduinoNano设计的蓝牙控制机器人智能小车(电路图)该开发板具有双电机驱动器和一些额外的Arduino引脚（3V，5V，GND输出），因此，使用此PCB，您可以通过更改Arduino代码来制作线路跟随器，避障器，寻边器，语音控制和其他Arduino机器人。我已经制作了一个蓝牙控制机器人车，所以我在描述如何制作蓝牙控制Arduino机器人或车。https://www.cirmall.com/circuit/190393、基于stm32循迹避障语音控制金属探测蓝牙小车设计（原理图+pcb+源码+参考文档）小车具有检测里程功能，在金属探测模式，槽型光耦会检测小车车轮的圈数，以此来计算小车行走的里程，并可以通过OLED屏幕显示出来。还可以显示小车的工作模式以及小车距离前方障碍物的距离。》默认模式：默认为语音控制模式。通过语音控制。可以实现切换到避障模式、金属探测模式、语音控制模式、蓝牙遥控模式、循迹模式。》避障模式：核心板通过超声波传感器检测前方距离，驱动小车电机进行前进、后退、左右转等操作，且在小车前进时检测前方距离，若小于20cm则自动右转以达到避障目的。》金属探测模式：小车同时驱动舵机在扫描到金属时，根据金属探测模块探测到的位置，驱动舵机指针指向检测到金属方向，在金属探测模式，自动开启避障功能。》语音控制模式：小车受控于语音识别模块。距离小车较近处，呼叫“小车”，待看到LD3320语音识别模块亮2个灯时，呼叫“前进”、“后退”、“左转”、“右转”、“停止”即可对小车进行控制，特别注意：语音控制受环境噪声影响比较大，所以在小车行驶过程中，由于小车电机的噪音，是语音控制识别较困难，反应不灵敏，故应近距离大声呼叫，或者重启小车电源，进行重新语音控制。》蓝牙遥控模式：打开手机蓝牙，并打开控制小车的APP，手机连接小车的蓝牙，连接成功后，即可控制小车“前进”、“后退”、“左转”、“右转”、“停止”。并可控制小车速度。》循迹模式：在循迹模式。需要有循迹的线路才可以，用黑色的胶带在地上粘出线路出来，然后将小车放在黑线的上面，小车就会沿黑色的线条进行行走。https://www.cirmall.com/circuit/182944、蓝牙小车通过手机蓝牙遥控小车行走的软、硬件设计。手机蓝牙作为客户端,小车上的蓝牙模块HC-06作为服务端。客户端采用Eclipse开发环境,JAVA编程,服务端采用单片机控制。双方通过串口进行通信,单片机驱动直流电机控制小车行动。实验结果表明,小车可以接收手机遥控信号并灵活地进行前行、倒退、左转、右转和停止等功能。https://www.cirmall.com/circuit/151225、基于stm32电磁型自动寻迹智能小车的设计与实现（源码+电路图+论文）本设计的完整的系统主要包括STM32单片机最小系统、电机驱动电路、无线蓝牙电路、OLED显示屏电路、电压采集电路和电源转换电路组成。通过上我家APP实时给小车发送指令信号从而控制小车的运动状态，另外通过按键可以切换小车的工作模式，OLED屏实时显示小车的动态信息。本设计软件系统采用模块设计思想，采用C语言作为程序设计语言，通过KEIMDK完成程序设计，使用仿真器下载软件完成程序的烧录和在线调试。本文中设计了各个模块运行流程图和程序运行思想。在系统硬件和软件系统都完成后，经过相应的软硬件测试后，通过搭建实验平台，逐步验证系统功能。最后，经过实际试验，验证了本系统具有很好的实用性和稳定性。https://www.cirmall.com/circuit/193146、基于STM32金属探测避障蓝牙遥控小车功能说明：1、采用STM32F103RBT6单片机做主控制器；2、金属探测传感器探测下方是否有金属，检测到金属即立即停车并报警；3、搭载蓝牙模块可与安卓手机链接，使用我们专用APP软件即可操控小车；4、超声波传感器检测小车与前方障碍物距离，小于40cm则进行转向；5、手机APP可设置小车行驶速度，速度等级分为3级；https://www.cirmall.com/circuit/109017、基于STM32f401的遥控智能小车电路方案（pcb+源码）功能：总体功能：遥控发送前进后退左转右转停止命令，可调速，小车响应；两个按键默认用来控制舵机正反转；遥控功能：采集摇杆按键电池电压，屏幕上显示相关数据；无线通信；小车功能：电池电压低，蜂鸣器持续报警；超声波检测距离障碍物近，蜂鸣器持续报警；蓝牙、oled、usb功能是预留的，提供给买家实现更多功能的可能性；https://www.cirmall.com/circuit/129818、基于STM32F103C8T6的超声波避障小车（蓝牙通信）基于STM32F103C8T6最小系统的超声波避障小车，通过蓝牙HC-05向手机终端传输测量距离https://www.cirmall.com/circuit/14486

本系统采用光学指纹传感器与ARMCortexM3内核意法半导体公司的32位高性能单片机STM32F205RE组成功能主体，采用Sobel边缘检测算子、Gabor滤波、图像二值化等图像采集与处理算法对指纹图像进行识别，构建了小体积的嵌入式指纹识别模块，具有积木式嵌入、微功耗、程序接口简单易用、便于二次开发、识别准确度高、高性价比等特点。系统硬件电路设计整个系统设计构成了一体化光学指纹识别模块。模块设计采用光学暗背景成像原理，加入特有活体检测芯片，在解决干手指效应的同时解决残留指纹误识别、橡胶假指纹等问题。图所示为光学GC0307CMOS图像采集芯片应用电路原理图。该款CMOS图像采集芯片是高精度、低功耗、微体积的高性能相机的内置式组件，它把实现优质VGA影像的CMOS影像传感器与高度集成的影像处理器、嵌入式电源和高质量的透镜组结合在一起，输出JPEG图像或图像视频流，支持8/10位数字传输JPEG图像和YCbCr接口，提供了完整的影像解决方案。ARM光学指纹识别系统模块电路图CMOS图像采集芯功能输出串行数据引脚、时钟信号引脚、复位引脚、串行总线引脚等都接入到STM32F205RE的GPIO口，通过GPIO口模拟时序读取CMOS芯片采集到的图像信息。由于STM32F205RE的GPIO口工作频率可达120MHz，因而可以非常准确高效地模拟时序，实测640×480的原始图像能以10帧/s的速度采集到主处理器STM32F205RE中进行图像处理。转载自维库电子市场网。

一款可感应电磁场的传感器电路图。该电路可在维罗板组装，使用一个9VPP3电池供电电路且必须安装在IC1的持有人，所有电解电容器的额定值必须至少10V.低噪声运算放大器LF351和相关组件的形式回升的部分.用于传感领域1UH线圈L1和IC1的执行必要的放大。如果捡到的电磁场是在音频频率范围，它可以通过头手机Z1.There听到也是米精确测量信号强度的安排。晶体管Q1执行额外的放大拾取信号，以驱动电路。如下图所示。转载自维库电子市场网。